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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf Dokumentenidentifikation.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Währungsabtast- und -zählmaschine
gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1. In der
US-A-5163672 ist
solch ein Stand der Technik zitiert, d. h.
WO 91/11778 .
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Die
US-A-5163672 bezieht
sich auf einen Banknotentransport- und -stapelmechanismus für eine Währungshandhabungsmaschine.
Ein Banknotenstapel wird in einen Eingabebehälter eingelegt, dann entlang
eines Transportwegs entnommen und abschließend zu einem Ausgabebehälter geliefert.
Diese Druckschrift versucht den Effekt zu reduzieren, bei dem gewellte
Banknoten aus der Maschine fliegen. Sie versucht dieses Problem
durch Bereitstellen von quer wirkenden Biegekräften zu lösen, die ein Paar von „kegligen
Blöcken" verwenden, die nahe
des Ausgangspfads positioniert sind.
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Hintergrund der Erfindung
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Maschinen,
die zur Zeit zum gleichzeitigen Abtasten und Zählen von Dokumenten, wie z.
B. Papierwährung,
verfügbar
sind, sind relativ komplex und teuer und von relativ großer Größe. Die
Komplexität
solcher Maschinen kann ebenso zu übermäßigen Service- und Instandhaltungserfordernissen
führen.
Diese Nachteile haben eine weitverbreitete Verwendung von solchen
Maschinen verhindert, insbesondere in Banken und anderen Finanzinstituten,
bei denen der Platz in Bereichen, wo diese Maschine am meisten benötigt werden,
wie z. B. im Bereich des Bankschalters, begrenzt ist. Die obigen
Nachteile sind insbesondere schwierig zu beseitigen bei Maschinen,
welche viel benötigte
Merkmale bereitstellen, wie z. B. die Fähigkeit, Banknoten abzutasten,
unabhängig
von ihrer Orientierung relativ zu der Maschine oder zueinander und
der Fähigkeit,
die Echtheit und/oder den Nennwert der Banknoten zu authentifizieren.
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Eine
Vielzahl von Techniken und Vorrichtungen sind verwendet worden,
um die Erfordernisse von automatisierten Währungshandhabungssystemen zufrieden
zu stellen. Am unteren Ende der Entwicklung in diesem Gebiet der
Technologie stehen Systeme, die in der Lage sind, nur eine spezifische
Art von Währung
zu handhaben, z. B. einen spezifischen Dollarnennwert, während sämtliche
anderen Währungstypen
zurückgewiesen
werden. An dem oberen Ende stehen komplexe Systeme, die in der Lage
sind, verschiedene Währungsnennwerte
zu identifizieren und zu unterscheiden und automatisch zu zählen.
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Währungsunterscheidungssysteme
verwenden üblicherweise
entweder magnetisches Abfragen oder optisches Abfragen, um unterschiedliche
Währungsnennwerte
zu unterscheiden. Magnetisches Abfragen basiert auf dem Ermitteln
der Anwesenheit oder der Abwesenheit von magnetischer Tinte in Bereichen
der aufgedruckten Kennzeichen auf der Währung durch Verwenden von magnetischen
Sensoren, üblicherweise
eisenkernbasierende Sensoren, und Verwenden der ermittelten magnetischen
Signals, nachdem diese analoger oder digitaler Verarbeitung unterzogen
wurden, als Basis für
die Währungsunterscheidung.
Eine Vielzahl von Währungscharakteristiken
kann durch Verwenden von magnetischen Abfragen gemessen werden.
Diese umfassen das Überwachen
von Veränderungsmustern
des magnetischen Flusses, Mustern von vertikalen Gitterlinien in
den Porträtbereichen
der Banknoten, die Anwesenheit von Sicherheitsfäden, Gesamtbeträgen an magnetisierbarem
Material der Banknote, Muster von der Erfassung der Stärke der
magnetischen Felder entlang einer Banknote und andere Muster und
Zählungen
aufgrund der Abtastung unterschiedlicher Bereiche der Banknote,
wie z. B. dem Bereich, in welchem der Nennwert ausgeschrieben wird.
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Die üblicherweise
verwendeten optischen Abfragetechniken basieren auf der anderen
Seite auf dem Erkennen und Analysieren von Abweichung der Lichtreflektions-
oder Durchlässigkeitseigenschaften,
die auftreten, wenn eine Banknote beleuchtet und mit einem Streifen
fokussierten Lichts abgetastet wird. Die anschließende Währungsunterscheidung
basiert auf dem Vergleich der abgefragten optischen Eigenschaften
mit vorab gespeicherten Parametern von unterschiedlichen Währungsnennwerten,
während
adäquate
Toleranzen beachtet werden, die Unterschiede einzelner Banknoten
eines bestimmten Nennwertes wiedergeben. Verschiedene Währungseigenschaften
können
durch optische Erfassung gemessen werden. Diese umfassen das Erkennen
der Banknotendichte, Farbe, Länge
und Dicke, die Anwesenheit eines Sicherheitsfadens und Löcher und
anderen Reflektionsmustern und Transmissionsmustern. Farberkennungstechniken
können
durch mit Farbfilter kolorierten Lampen und/oder zweifarbigen Strahlteilern
verwendet werden.
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Zusätzlich zur
magnetischen oder optischen Erfassung beinhalten andere Techniken
zum Erkennen charakteristischer Informationen von Währungen
die Erfassung der elektrischen Leitfähigkeit, Kapazitätsabfragung
(wie z. B. für
Wasserzeichen, Sicherheitsfaden, Dicke und verschiedene dielektrische
Eigenschaften) und mechanisches Abfragen (z. B. für die Größe, Schlaffheit
und Dicke).
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Ein
Haupthindernis bei der Schaffung von automatischen Währungsunterscheidungssystemen
ist es einen optimalen Kompromiss zwischen den Kriterien zu erhalten,
die verwendet werden, um die charakteristischen Muster für einen
bestimmten Währungsnennwert
zu definieren, die Zeit, die erforderlich ist, die Testdaten zu
analysieren und diese mit den vorbestimmten Parametern zu vergleichen,
um die Währungsbanknote mit
Sicherheit zu identifizieren, und die Geschwindigkeit, mit welcher
nachfolgende Banknoten mechanisch durchgefördert und abgetastet werden
können.
Selbst bei Verwendung von Mikroprozessoren zum Verarbeiten der Testdaten,
die vom Abtasten einer Banknote resultieren, ist zur Datenerfassung
und zum Vergleich der Testdaten mit abgespeicherten Parametern eine
begrenzte Zeitdauer erforderlich, um den Nennwert der Banknote zu
identifizieren.
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Einige
der Währungsabtastsysteme
tasten heute zwei oder mehr Eigenschaften der Banknoten ab, um unter
verschiedenen Nennwerten zu unterscheiden oder um deren Echtheit
zu authentifizieren. Jedoch verwenden diese Systeme nicht effizient
die Information, welche sie erhalten. Ganz im Gegenteil, diese Systeme führen im
Wesentlichen einen Vergleich durch, welcher auf zwei oder mehreren
voneinander unabhängigen Eigenschaften
basieren. Abs ein Ergebnis ist die Zeitdauer, die zum Durchführen dieser
Vergleiche erforderlich ist, erhöht,
welches wiederum die Verarbeitungsgeschwindigkeit des gesamten Abtastsystems
reduziert.
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Neueste
Währungsunterscheidungssysteme
beruhen auf Vergleichen zwischen einem abgetasteten Muster, das
von einer Banknote erhalten wird, und Sätzen von abgespeicherten Vergleichsmustern
für die
verschiedenen Nennwerte, für
welche das System zu deren Unterscheidung konstruiert ist. Daher
spielen die Vergleichsmuster, welche abgespeichert sind, eine entscheidende
Rolle in der Fähigkeit
des Unterscheidungssystems, Banknoten verschiedener Nennwerte zu
unterscheiden sowie zwischen echten Banknoten und falschen Banknoten
zu unterscheiden. Diese Vergleichsmuster sind durch Abtasten von
verschiedenen Nennwerten erzeugt worden, die als echt bekannt sind,
und durch Abspeichern der resultierenden Muster. Jedoch kann ein Muster,
das durch Abtasten einer echten Banknote eines vorgegebenen Nennwerts
erzeugt wird, in Abhängigkeit
von einer Anzahl von Faktoren variieren, wie z. B. dem Zustand der
Banknote, d. h., ob diese eine frische Banknote in einem neuen Zustand
oder eine abgenutzte lappige Banknote ist, sowie das Jahr, in welchem
die Banknote gedruckt wurde, d. h. bevor oder nachdem Sicherheitsfäden in die
Banknoten einiger Nennwerte eingearbeitet wurden. In ähnlicher
Weise wurde herausgefunden, dass Banknoten, welche einen hohen Grad
der Verwendung erfahren haben, schrumpfen können, was wiederum in der Reduktion
der Dimensionen solcher Banknoten resultiert. Ein solches Schrumpfen
kann ebenfalls zu Änderungen
bei den abgetasteten Mustern führen.
Als ein Ergebnis kann, wenn z. B. ein $ 20 Vergleichsmuster erzeugt
wird, durch Abtasten einer neuen echten $ 20 Banknote das System
eine nicht akzeptierbare Anzahl von echten, jedoch abgenutzten $
20 Banknoten zurückweisen.
In ähnlicher
Weise kann, wenn ein $ 20 Vergleichsmuster unter Verwendung einer
sehr abgenutzten echten $ 20 Banknote erzeugt wurde, eine nicht
akzeptable Anzahl von echten, jedoch neuen $ 20 Banknoten durch
das Unterscheidungssystem zurückgewiesen
werden.
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Es
wurde herausgefunden, dass das Abtasten von US-Banknoten von unterschiedlichen
Nennwerten entlang ihres mittigen Bereichs Abtastmuster bereitstellt,
die ausreichend divergent sind, um akkurates Unterscheiden zwischen
unterschiedlichen Nennwerten zu ermöglichen. Solch eine Unterscheidungsvorrichtung
ist in
US-A-5,295,196 ,
die oben erwähnt
ist, offenbart. Jedoch können
Währungen
von anderen Ländern
von der US-Währung
und auf unterschiedliche Weisen voneinander abweichen. Zum Beispiel ändert sich
in vielen anderen Ländern
die Größe der Währung bei
den Nennwerten, während
sämtliche
Nennwerte der US-Währung die
gleiche Größe aufweisen.
Darüber
hinaus gibt es eine große
Anzahl verschiedener Banknotengrößen in den
unterschiedlichen Ländern.
Zusätzlich
zur Größe kann
die Farbe der Währungen
in Abhängigkeit
des Landes und des Nennwerts variieren. Auf ähnliche Weise können viele
andere Charakteristiken der Banknoten aus unterschiedlichen Ländern und
mit unterschiedlichen Nennwerten variieren.
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Als
ein Ergebnis der Variationsbandbreite der Währungen, die auf der Welt verwendet
werden, kann ein Unterscheidungssystem, das zum Handhaben von Banknoten
aus einem Land entwickelt wurde, im Wesentlichen nicht Banknoten
von einem anderen Land handhaben. In ähnlicher Weise kann das Verfahren
zum Unterscheiden von Banknoten mit unterschiedlichen Nennwerten
aus einem Land nicht in geeigneter Weise zur Verwendung der Unterscheidung
von Banknoten mit unterschiedlichen Nennwerten aus einem anderen Land
geeignet sein. Zum Beispiel kann eine Abtastung eines vorgegebenen
charakteristischen Musters entlang eines bestimmten Bereiches der
Banknoten eines Landes, wie z. B. die optische Reflektion um den
Mittenbereich der US-Banknoten nicht die optimalen Unterscheidungseigenschaften
für Banknoten
eines anderen Landes, wie z. B. Deutsche Mark, bereitstellen.
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Des
Weiteren besteht ein deutlicher Bedarf an einem Identifikationssystem,
welches in der Lage ist, Banknoten aus einer Anzahl von Währungssystemen
zu akzeptieren, das bedeutet, ein System, das in der Lage ist, eine
Vielzahl von Banknotenarten zu akzeptieren. Zum Beispiel kann eine
Bank in Europa die regelmäßige Verarbeitung
französischer,
britischer, deutscher, niederländischer,
etc. Währung
erfordern, wobei jede eine Vielzahl von unterschiedlichen Nennwerten
aufweist.
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Einige
der optischen Abtastsysteme, die heutzutage erhaltbar sind, verwenden
zwei optische Abtastköpfe,
die auf gegenüberliegenden
Seiten eines Banknotentransportweges angeordnet sind. Einer der
optischen Abtastköpfe
tastet eine Oberfläche
(beispielsweise die grüne
Oberfläche)
einer Banknote ab, um einen ersten Satz von Reflektionsdatenwerten
(oder -samples) zu erhalten, während
der andere optische Abtastkopf die gegenüberliegende Oberfläche (beispielsweise
die schwarze Oberfläche)
der Banknote abtastet, um einen zweiten Satz von Reflektionsdatenabfragen
zu erhalten. Diese zwei Sätze
von Datenabfragen werden dann verarbeitet und mit den abgespeicherten
charakteristischen Mustern verglichen, die zu den grünen Oberflächen der
Banknoten der verschiedenen Nennwerte korrespondieren. Wenn der
Grad der Korrelation zwischen einem der Sätze der Datenabfragen und einem
der abgespeicherten charakteristischen Muster größer ist als ein vorgegebener
Schwellwert, dann wird die Banknote positiv identifiziert.
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Ein
Nachteil der vorangegangenen Technik zum Abtasten beider Oberflächen einer
Banknote besteht darin, dass es zeitraubend ist, beide Sätze von
Datenabfragen der abgetasteten Banknote mit den abgespeicherten
charakteristischen Mustern zu verarbeiten und zu vergleichen. Der
Satz von Datenabfragen, der mit der schwarzen Oberfläche der
abgetasteten Banknoten korrespondiert, wird verarbeitet und mit
den abgespeicherten charakteristischen Mustern verglichen, selbst
wenn kein Treffer gefunden werden sollte. Wie zuvor erwähnt, korrespondieren
die abgespeicherten charakteristischen Muster mit der grünen Oberfläche der
Banknoten von verschiedenen Nennwerten.
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Ein
weiterer Nachteil der vorangegangenen Abtasttechnik besteht darin,
dass der Satz von Datenabfragen, der mit der schwarzen Oberfläche der
abgetasteten Banknote korrespondiert, zuweilen zur falschen positiven
Identifizierung einer abgetasteten Banknote führt. Der Grund für diese
falsche positive Identifikation besteht darin, dass, wenn eine abgetastete
Banknote leicht in seitlicher Richtung relativ zu dem Transportweg verschoben
ist, der Satz der Datenabfragen, der mit der schwarzen Oberfläche der
abgetasteten Banknote korrespondiert, ausreichend mit einem der
abgespeicherten charakteristischen Muster korrelieren kann, um eine
falsche positive Identifikation der Banknote zu verursachen. Der
Korrelationsgrad zwischen dem Satz der "schwarzen" Datenabfragen und der gespeicherten "grünen" charakteristischen
Muster sollte selbstverständlich
nicht größer sein
als der vorbestimmte Schwellwert zum positiven identifizieren des
Nennwerts der Banknote.
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Des
Weiteren ist bei Währungsunterscheidungssystemen,
die auf dem Vergleich zwischen abgetasteten Mustern, die von einer
vorhandenen Banknote erhalten werden, und Sätzen von abgespeicherten Vergleichsmustern
beruhen, die Fähigkeit
eines Systems, die abgetasteten Muster genau mit Vergleichsmustern auszurichten,
mit welchen diese zu vergleichen sind, sehr wichtig für die Fähigkeit
eines Unterscheidungssystems, Banknoten unterschiedlicher Nennwerte
zu unterscheiden sowie zwischen echten Banknoten und echten Banknoten
zu unterscheiden, ohne eine nicht akzeptierbare Anzahl von echten
Banknoten zurückzuweisen.
Jedoch wird die Fähigkeit
des Systems, die abgetasteten Muster und Vergleichsmuster zueinander
auszurichten, oft behindert durch eine ungeeignete Auslösung des
Abtastvorgangs, welche in der Erzeugung abgetasteter Muster resultiert.
Wenn die Erzeugung von abgetaste ten Mustern zu früh oder zu
spät ausgelöst wird,
korreliert das resultierende Muster nicht gut mit dem Vergleichsmuster,
das der Identität
der Banknote zugeordnet ist; und daher kann eine echte Banknote
zurückgewiesen
werden. Es gibt eine Anzahl von Gründen, warum ein Unterscheidungssystem
das Erzeugen der abgetasteten Muster zu früh oder zu spät auslösen kann,
z. B. Streumarken auf einer Banknote, Durchscheinen von gedruckten
Indizes von einer Banknote in einem Stapel auf eine angrenzende
Banknote, Fehlererkennung des Beginns des Bereichs der gedruckten
Indizes, welche abgetastet werden sollen, und die Abhängigkeit
der Erkennung der Kante einer Banknote als Auslöser für den Abtastvorgang gekoppelt
mit der Änderung,
von Banknote zu Banknote, der Position der gedruckten Indizes relativ
zu der Kante einer Banknote. Deshalb besteht eine Notwendigkeit,
die Probleme, die mit abgetasteten Mustern und Vergleichsmustern
einhergehen, zu lösen.
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In
einigen Währungsunterscheidern
werden Banknoten vereinzelt an einer Unterscheidungseinheit vorbei
transportiert. Wenn die Banknoten die Unterscheidungseinheit passieren,
wird jede Banknote bestimmt und ein Gesamtwert von jedem einzelnen
Währungsnennwert
und/oder der Gesamtwert der Banknoten, die verarbeitet worden sind,
wird erhalten. Eine Anzahl von Unterscheidungstechniken kann durch
die Unterscheidungseinheit eingesetzt werden; einschließlich optischer
oder magnetischer Abtastung der Banknoten. Mehrere Ausgabebehälter werden
bereitgestellt und der Unterscheider umfasst Einrichtungen zum Sortieren
von Banknoten in mehrere Behälter.
Zum Beispiel kann ein Unterscheider konstruiert sein, eine Anzahl
unterschiedlicher Nennwerte von US-Banknoten zu erkennen, und eine
gleiche Anzahl von Ausgabebehältern
umfassen, einen für
jeden Nennwert. Diese Unterscheider umfassen ebenso einen Ausschussbehälter zur
Aufnahme sämtlicher
Banknoten, welche durch die Unterscheidungseinheit nicht identifiziert
werden können.
Diese Banknoten können
später
durch einen Bediener untersucht werden und dann entweder durch den
Unterscheider zurückgeführt oder
als unakzeptabel zur Seite gelegt werden.
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Abhängig von
der Konstruktion eines Unterscheiders können Banknoten entweder entlang
ihrer Längsabmessung
oder ihrer Breitenabmessung transportiert und abgetastet werden.
Bei einem Unterscheider, der Banknoten in ihrer Breitenabmessung
transportiert, ist es möglich,
dass eine Banknote entweder mit dem Gesicht nach oben oder mit dem
Gesicht nach unten oder mit der oberen Kante zuerst ("Vorwärts"- Richtung) oder mit ihrer oberen Kante
zuletzt ("Rückwärts"-Richtung) orientiert
ist. Bei Unterscheidern, die Banknoten in ihrer Längsrichtung
transportieren, ist es möglich,
dass Banknoten entweder mit dem Gesicht nach oben oder mit dem Gesicht
nach unten oder entweder mit ihrer linken Kante zuerst ("Vorwärts"-Richtung) oder mit
ihrer linken Kante zuletzt ("Rückwärts"-Richtung) orientiert
sind. Die Weise, in welcher eine Banknote orientiert sein muss,
wenn diese eine Unterscheidungseinheit passiert, hängt von
den Eigenschaften des Unterscheiders ab. Einige Unterscheider sind
in der Lage, den Nennwert einer Banknote nur zu identifizieren,
wenn diese mit einer präzisen
Orientierung zugeführt
wird (d. h. Gesicht nach oben oder obere Kante zuerst). Andere Unterscheider sind
in der Lage, Banknoten zu identifizieren, vorausgesetzt, sie sind "mit dem Gesicht ausgerichtet" (z. B. mit einer
vorbestimmten Seitenausrichtung zugeführt, so dass alle mit dem Gesicht
nach oben oder alle mit dem Gesicht nach unten weisen). Zum Beispiel
kann ein solcher Unterscheider in der Lage sein, Banknoten mit dem Gesicht
nach oben zu identifizieren, unabhängig davon, ob die obere Kante
zuerst oder zuletzt zugeführt
wird. Andere Unterscheider sind in der Lage, den Nennwert in beliebiger
Orientierung zu identifizieren. Ob jedoch ein Unterscheider Banknoten
unterscheiden kann, die mit unterschiedlichen Orientierungen zugeführt werden, hängt von
dem verwendeten Unterscheidungsverfahren ab. Zum Beispiel. kann
ein Unterscheider, der Banknoten in Abhängigkeit von Mustern, von durchgelassenem
Licht unterscheidet, in der Lage sein, den Nennwert einer vorwärts zugeführten Banknote
zu identifizieren, und abhängig
davon, ob die Banknote mit ihrem Gesicht nach oben oder mit ihrem
Gesicht nach unten zugeführt
wurde, jedoch würde
derselbe Unterscheider nicht in der Lage sein, zwischen einer Banknote,
die mit dem Gesicht nach oben, und einer Banknote, die mit dem Gesicht
nach unten zugeführt
wurde, zu unterscheiden.
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Aktuell
sind Unterscheider bekannt, welche unterscheiden und/oder nach Nennwert
sortieren, wenn Banknoten in geeigneter Weise mit ihrem Gesicht
ausgerichtet sind. In solchen Systemen werden sämtliche umgekehrt mit ihrem
Gesicht ausgerichtete Banknoten nicht identifiziert und zu einem
Ausschussbehälter
geleitet. Ebenso sind Unterscheider bekannt, welche unterscheiden
und/oder sortieren zwischen sämtlichen Banknoten
mit dem Gesicht nach oben und sämtlichen
Banknoten mit dem Gesicht nach unten. Zum Beispiel können in
einem Mehrfachausgabehältersystem
sämtliche
Banknoten mit dem Gesicht nach oben unabhängig von ihrem Nennwerts zu
einem ersten Behälter
geleitet werden und sämtliche
Banknoten mit dem Gesicht nach unten unabhängig vom Nennwert zu einem
zweiten Behälter
geleitet werden. Darüber
hinaus sind aktuell Unterscheider bekannt, die konstruiert sind,
einen Stapel von mit dem Gesicht ausgerichteten Banknoten zu akzeptieren
und die Ermittlung von Banknoten mit dem Gesicht nach unten anzuzeigen,
wodurch es möglich ist,
die Banknoten mit dem Gesicht nach unten aus dem Stapel zu entfernen.
Jedoch verbleibt eine Notwendigkeit für einen Unterscheider, der
die Anwesenheit einer Banknote ermitteln und anzeigen kann, die
mit einer falschen Vorwärts-/Rückwärtsorientierung
bzw. -ausrichtung orientiert ist, und einem Unterscheider, der zwischen
vorwärtsorientierten
Banknoten und rückwärtsorientierten
Banknoten sortieren kann.
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Darüber hinaus
kann aus einer Anzahl von Gründen
eine Unterscheidungseinheit nicht in der Lage sein, den Nennwert
einer Banknote zu bestimmen. Diese Gründe umfassen, dass eine Banknote übermäßig verschmutzt,
abgenutzt oder ausgeblichen ist, eine Banknote verdreht oder gefaltet
ist, eine Banknote in einer Weise orientiert ist, dass die Unterscheidungseinheit
diese nicht handhaben kann, und die Unterscheidungseinheit eine
schlechte Unterscheidungsdurchführung
aufweist. Darüber
hinaus kann die Unterscheidungseinheit und/oder eine separate Authentifizierungseinheit
bestimmen, dass eine Banknote nicht echt ist. In Währungsunterscheidern
werden solche nicht erkannten oder nicht echten Banknoten in einem
Ausschussbehälter abgelegt.
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Eine
Charakteristik von den oben beschriebenen Unterscheidern besteht
darin, dass der Wert von jeder zurückgewiesenen, unidentifizierten
Banknote nicht zu dem laufenden Gesamtwert des gesamten Werts eines
Banknotenstapels aufaddiert wird und auch nicht die Zähler, die
die Anzahl jedes Währungsnennwerts verfolgen,
die zurückgewiesene,
unidentifizierte Banknote wiedergeben. Während dies bei Banknoten wünschenswert
ist, welche positiv als falsch identifiziert wurden, kann dies bei
Banknoten, welche aus anderen Gründen
nicht identifiziert wurden, unerwünscht sein, selbst wenn diese
echte Banknoten sind. Während
die Banknoten in einem Auswurfbehälter durch den Unterscheider
zurückgeführt werden
können,
muss der Bediener die Gesamtwerte von dem ersten Stapel und dem
zweiten Stapel zusammenzählen.
Solch ein Vorgang kann in einigen Situationen ineffizient sein.
Ebenso, wenn eine Banknote beim ersten Mal zurückgewiesen wurde, weil sie
z. B. übermäßig ver schmutzt
oder zu abgenutzt war, dann ist es wahrscheinlich, dass die Banknote
durch die Unterscheidungseinheit unidentifiziert bleibt, selbst
wenn sie zurückgeführt wurde.
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Ein
Problem mit den oben beschriebenen Situationen, wo die Gesamtwerte
und/oder Zählungen
nicht den Wert sämtlicher
echter Banknoten in einem Stapel wiedergeben, besteht darin, dass
ein Bediener sämtliche
nicht identifizierten echten Banknoten von Hand zählen und
solche Banknoten zu separat erzeugten Gesamtwerten aufaddieren muss.
Als ein Ergebnis erhöht
sich die Möglichkeit
von menschlichen Fehlern und die Betriebswirksamkeit nimmt ab. Als
Beispiel nehme man einen Bankschalter, wo ein Kunde einem Kassierer einen
Banknotenstapel zur Einzahlung aushändigt. Der Kassierer platziert
den Banknotenstapel in einem Unterscheider und die Anzeige des Unterscheiders
zeigt an, dass ein Gesamtwert von $ 730 identifiziert worden ist.
Jedoch verbleiben vierzehn echte Banknoten unidentifiziert. Als
ein Ergebnis muss der Kassierer diese vierzehn Banknoten von Hand
zählen
oder durch den Unterscheider zurückführen und
dann deren Gesamtwert zu den 730 $ hinzuaddieren. Ein Fehler könnte von
dem Kassierer resultieren, der die unidentifizierten Banknoten falsch
zählt,
der Kassierer vergisst, die zwei Gesamtwerte zusammenzuaddieren,
oder der Kassierer übersieht
die unidentifizierten Banknoten vollständig und verbucht lediglich
eine Einzahlung von 730 $. Darüber
hinaus ist die Effizienz des Kassiers, selbst wenn dieser keinen
Fehler macht, durch das manuelle Berechnen der aufaddierten Gesamtwerte
verringert. Der Abfall in der Wirksamkeit wird weiter dort erschwert,
wo detaillierte Aufzeichnungen über
die spezifische Anzahl von jedem Nennwert, der während jeder Transaktion verarbeitet
wurde, geführt
werden müssen.
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Deshalb
besteht eine Notwendigkeit für
einen Währungsunterscheider,
der in der Lage ist, sich bequem und effizient echte Banknoten anzunehmen,
die aus welchen Gründen
auch immer unidentifiziert verbleiben, nachdem diese die Unterscheidungseinheit
eines Unterscheiders passiert haben.
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Eine
Anzahl von Verfahren wurden entwickelt, um die Echtheit von Sicherheitsdokumenten
zu authentifizieren. Diese Verfahren umfassen das Abtasten von magnetischen,
optischen, leitfähigen
und anderen Charakteristiken von Dokumenten unter Test. Im Wesentlichen
wurde herausgefunden, dass kein einzelner Authentifizierungstest
in der Lage ist, sämtliche
Arten von falschen Dokumenten zu ermitteln, und gleichzeitig nicht
irgendwelche echten Dokumente zurückzuweisen. Deshalb kann mehr
als ein Test angewendet werden, wobei ein erster Test verwendet
wird, um verschiedene Arten von Fälschungen zu ermitteln, und
zusätzliche Tests
verwendet werden, um andere Arten von Fälschungen zu ermitteln.
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Es
ist bekannt gewesen, dass die Beleuchtung von verschiedenen Substanzen
mit ultraviolettem Licht die Substanzen zum Fluoreszieren bringt,
was bedeutet, sichtbares Licht auszusenden. Solche Dokumente verwenden
fluoreszierende Materialien als ein Sicherheitsmerkmal, um Fälschungen
zu unterbinden. Üblicherweise
umfassen diese fluoreszierenden Sicherheitsmerkmale eine Markierung,
welche sichtbar ist, wenn das Dokument mit ultraviolettem Licht
beleuchtet wird. Vorhergehende Verfahren sind entwickelt worden,
um solche Dokumente durch Abtasten des fluoreszierenden Lichts zu
authentifizieren, das von einem Dokument ausgesendet wird, das durch
ultraviolettes Licht beleuchtet wurde, und um das abgetastete fluoreszierende
Licht mit fluoreszierendem Licht zu vergleichen, das von echten
Banknoten ausgesendet wurde.
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Umgekehrt
werden einige Dokumente, wie z. B. US-Währung, aus einem Spezialpapier
hergestellt, das entwickelt wurde, nicht unter ultraviolettem Licht
zu fluoreszieren. Zuvor bekannte Authentifizierungsverfahren für solche
Dokumente haben die Aussendung von fluoreszierendem Licht unter
Ultraviolettbeleuchtung abgetastet und haben solche Dokumente als
Fälschung
zurückgewiesen,
die fluoreszierendes Licht aussenden.
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Es
wurde jedoch herausgefunden, dass die zur Zeit bekannten ultravioletten
Authentifizierungsverfahren nicht sämtliche Arten von Fälschungen
ermitteln. Während
zum Beispiel viele falsche US-Banknoten fluoreszierendes Licht unter
Ultraviolettbeleuchtung aussenden, tun dies einige falsche US-Banknoten
nicht.
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Die
US-A-4352988 bezieht
sich auf eine Vorrichtung, welche zwischen akzeptierbaren und nicht
akzeptierbaren Banknotenblättern
unterscheidet, wobei Banknoten zurückgewiesen werden, basierend
auf ihrer Dicke, Tintensättigung
und Tintendichte. Um dies zu tun, leuchtet dieser Aufbau mit zwei
Lichtquellen auf das Blatt. Ein photoelektrischer Detektor misst
den Betrag des von dem Blatt zurückreflektierten
Lichts (um die Tintensättigung
und -dichte zu ermitteln) und ein anderer photoelektrischer Detektor
misst den Betrag an Licht, der durch das Blatt hindurchstrahlt (um
die Blattdichte zu ermitteln).
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Die
US-A-4563771 ist
ein tragbarer, akustischer Sicherheitsvalidator zur Verwendung durch
Blinde. Der Benutzer führt
eine einzige Banknote in eine ausgesparte Blattform ein, unabhängig, ob
diese mit dem Gesicht nach oben, dem Gesicht nach unten, vorwärts oder
rückwärts positioniert
ist, und die Vorrichtung berichtet hörbar den Nennwert der Banknote,
wart hörbar
den Benutzer, dass die Banknote nicht echt sein könnte. Ein Eingabesensor
ermittelt die Anwesenheit einer Banknote, welche Rollkörper aktiviert,
die die Banknote über die „LED Reflektions"-Sensoren führt, die
auf gegenüberliegenden
Seiten des Transportweges angeordnet sind und abschließend kehren
die Rollkörper
die Banknote zurück
zu der hinterschnittenen Plattform nach der Ermittlung. Solch eine
Vorrichtung, welche nur eine Banknote auf einmal akzeptieren kann
und welche jede Banknote zurück
zu der Eingabeplattform zurückkehrt,
ist aufgrund seiner Eigenschaften eine langsam arbeitende Vorrichtung.
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US-A-4539702 stellt
angeblich ein Verfahren für
eine Unterscheidung bereit, ob eine Banknote mit dem Gesicht nach
oben oder dem Gesicht nach unten angeordnet ist, ob eine Banknote
beschädigt
ist und welcher Art die Banknote ist. Dieser Aufbau vergleicht die
Banknotenmuster mit Referenzmuster, die in einer Nachschlag-Tabelle
im Speicher hinterlegt sind, um die Art einer Banknote zu unterscheiden.
Obwohl das Muster einer Banknote von „N-Sensoren, die quer zum
Weg der Banknote angeordnet sind" ermittelt
werden kann, lehrt diese Druckschrift nicht oder schlägt nicht
vor, ob diese N-Sensoren angeordnet sind.
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US-A-4356473 adressiert
das Problem der Identifikation der Mittellinie" des Treasurysiegels, das auf US-Währung gefunden
werden kann, bei Hochgeschwindigkeitswährungshandhabungsmaschinen
aufgrund von leichten Variationen bezüglich, wo das Siegel von Banknote
zu Banknote erscheint, aufgrund der Banknotenorientierung und aufgrund
von Schwimmen und ähnlichen
Effekten, die bei Hochgeschwindigkeitsdokumentenhandhabern vorhanden
sind. Diese Druckschrift verwendet zwei Mehrspur-Magnet-Wiedergabeköpfe, die
auf derselben Seite eines Transportwegs angeordnet sind, einen um
zu ermitteln, welche Spur mit einem bekannten „Profil" ausge richtet ist (d. h. die Buchstaben „Washington,
D. C.", die direkt über dem
Treasurysiegel zu finden sind) und den anderen, um ein Muster auf
der geeigneten Spur zu ermitteln. Darüber hinaus lehrt diese Druckschrift,
dass die Köpfe
auf derselben Seite der Spur sein müssen, wie diese magnetischen
Köpfe, weil
magnetische Tinte, welche nur auf einer Seite der US-Währung angeordnet
ist, nämlich
der Seite, die mit schwarzer Tinte gedruckt wurde.
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Überblick über die Erfindung
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung
zum identifizieren von Dokumenten bereitzustellen.
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Dieses
Ziel wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 erreicht.
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Die
Erfindung ist definiert durch die Merkmale von Anspruch 1.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind Gegenstand der entsprechenden Unteransprüche.
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Zusammenfassend
verwendet die vorliegende Erfindung eine optische Abfrage und Korrelationstechnik,
um Jeden der mehreren unterschiedlichen Banknotentypen unabhängig davon
zu identifizieren, ob die Banknote entlang der "Vorwärts"- oder "Rückwärts"-Richtung abgetastet wurde. In ähnlicher
Weise ist das System bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung in der Lage, jeden der mehreren unterschiedlichen Banknotentypen
unabhängig
davon zu identifizieren, ob die Banknote in das System mit einer "Gesicht nach oben" oder "Gesicht nach unten" Orientierung zugeführt wurde.
Die Seitenorientierung kann durch Abspeichern von Vergleichsmustern
berücksichtigt
werden, die von beiden Seiten von echten Dokumenten abgetastet wurden,
oder durch Verwenden eines Systems mit einem oder mehrerer Abtastköpfe auf
einer einzigen Seite eines Dokumententransportwegs und Vergleichen
der abgetasteten Muster mit Vergleichsmustern, die von beiden Seiten
von echten Dokumenten abgerufen wurden. Abtastköpfe sind auf beiden Seiten eines
Dokumententransportwegs angeordnet, wobei abgetastete Muster, die
von entsprechenden Seiten abgerufen wurden, mit den Vergleichsmustern
von beiden Seiten ver glichen werden oder mit Vergleichsmustern von
korrespondierenden Seiten, wenn die Seitenorientierung bestimmt
werden kann. Zusätzlich
kann eine Mehrfachüberprüfung durchgeführt werden,
so dass die Identität,
die durch einen Treffer von Mustern von einer Seite eines Dokuments
bestimmt wurde, konsistent ist mit der Identität, die durch das Vergleichen
von Mustern mit der anderen Seite des Dokumentes angezeigt wird.
Für sowohl
einseitige als auch zweiseitige Abtastkopfsysteme, wo die Seitenorientierung
eines Dokuments bestimmt werden kann, bevor Muster verglichen werden,
können
abgetastete Muster von einer Seite eines Dokuments nur mit Vergleichsmustern
verglichen werden, die von einer korrespondierenden Seite entnommen
wurden. Ähnliche
Verfahren können
angewendet werden, um Dokumente, die in der Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung zugeführt werden,
zu verarbeiten.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
verwendet ein Abtastkopf der vorliegenden Erfindung ein Paar von
lichtemittierenden Dioden ("LEDs"), um einen kohärenten Lichtstreifen
von vorbestimmten Dimensionen zu fokussieren, und weist eine normalisierte
Lichtverteilungsintensität über den
beleuchteten Bereich auf. Die LEDs sind im Winkel zueinander angeordnet
und fokussieren den gewünschten
Lichtstreifen auf die schmale Abmessung einer Banknote, die flach über die
Abtastfläche
des Abtastkopfs angeordnet ist. Ein Fotodetektor ermittelt Licht,
das von der Banknote reflektiert wird. Das Abfragen des Fotodetektorausgangs
wird durch den optischen Enkoder gesteuert, um die gewünschten
Reflektionsabfragen zu erhalten. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
basiert die Auslösung
der Abfrage auf der Erfassung der Kante einer Banknote. in einem
anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel
für Banknoten,
die eine Grenzlinie aufweisen, die die übrigen gedruckten Indizes umgibt,
basiert die Auslösung
der Datenerfassung auf dem Ermitteln der Grenzlinie einer Banknote.
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Einige
der beschriebenen Techniken und Vorrichtungen, die maßgeschneidert
sind zum Abtasten von US-Währung
sind vollständiger
im
US-Patent 5,295,196 für ein "Verfahren und eine
Vorrichtung zur Währungsunterscheidung
und -zählung" offenbart.
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Beim
Anpassen des Währungsunterscheidungsverfahren
und der Vorrichtung, die im
US-Patent
Nr. 5,295,196 offenbart sind, um das Abtasten von Währungen
aus anderen Ländern
als den USA zu optimieren, sollte zuerst beachtet werden, dass zwar herausgefunden
wurde, dass eine Abtastung entlang des zentralen Bereichs der grünen Seite
von US-Banknoten gute Muster bereitstellt, um zwischen den verschiedenen US-Nennwerten
zu unterscheiden, ausländische
Banknoten jedoch eine Abtastung entlang von Segmenten erfordern
können,
die an Orten angeordnet sind, die nicht dem Zentrum entsprechen,
und die zum Abtasten der Banknoten gewünschten Bereiche können von
Banknotentyp zu Banknotentyp variieren. Zum Beispiel könnte festgestellt
werden, dass es wünschenswert
ist, deutsche Mark in der Vorwärtsrichtung
entlang eines 1 Zoll Segments (2,54 cm) zur Linken der Mitte entlang
der oberen Seite einer Banknote abzutasten, während es für britische Pfund wünschenswert
sein kann, entlang eines 1,5 Zoll Segments (3,81 cm) zur Rechten
der Mitte abzutasten. Um ein System bereitzustellen, das in der
Lage ist, eine Vielzahl von seitlich versetzten Segmenten abzutasten,
verwendet die vorliegende Erfindung entweder mehrere seitlich zueinander
versetzte stationäre
Abtastköpfe,
einen oder mehrere seitlich bewegbare Abtastköpfe, oder ein lineares Feld
von Abtastköpfen, mit
mehreren seitlich versetzten Sensoren. in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind die Abtastköpfe oder
Sensoren symmetrisch um die Mitte eines abzutastenden Dokuments
angeordnet. Solch eine symmetrische Anordnung hilft bei der Schaffung
eines Systems, welches in der Lage ist, Banknoten zu akzeptieren,
die sowohl in der Vorwärts-
als auch in der Rückwärts-Richtung
zugeführt
werden.
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Zusätzlich können, obwohl
sämtliche
Nennwerte der US-Währung
die gleiche Größe aufweisen,
die Währungen
aus anderen Ländern
in Größe von Land
zu Land sowie von Nennwert zu Nennwert der Währung aus demselben Land variieren.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird die Varianz in der Größe dadurch
begegnet, dass Einrichtungen umfasst sind, die die Größe eines
Dokumentes bestimmen. Diese Größenbestimmungseinrichtungen
können
Sensoren umfassen, die separat von den Abtastköpfen oder Abtastsensoren sind,
die oben diskutiert wurden, oder alternativ in einigen bevorzugten
Ausführungsbeispielen
der Erfindung Abtastköpfe
oder Abtastsensoren, wie oben diskutiert, umfassen, die zum Entnehmen
von abgetasteten charakteristischen Mustern verwendet werden. Basierend
auf der von einer Banknote entnommenen Größeninformation können ausgewählte Abtastköpfe aktiviert
werden, seitlich bewegbare Abtastköpfe können geeignet positioniert
und aktiviert werden und/oder ausgewählte Sensoren in einem linearen
Abtastkopffeld können
aktiviert werden, um ein Abtasten entlang eines geeigneten Segments
einer Banknote zu ermöglichen,
basierend auf ihrer Größe. Alternativ
können
sämtliche
Abtastköpfe
oder Abtastsensoren aktiviert werden und der Ausgang eines geeignet
positionierten Abtastkopfs oder Abtastsensors kann verarbeitet werden,
um abgetastete Muster zu erzeugen, die auf der Größe einer
Banknote basieren. Darüber
hinaus kann basierend auf der Größe einer
Banknote eine vorläufige
Bestimmung gemacht werden, zu welcher der mehreren echten Banknotentypen
eine Banknote bei einem Test potenziell passen kann. Basierend auf
solch einer ersten Bestimmung kann der Vergleich der erzeugten abgetasteten
Muster ausschließlich
auf Vergleichsmuster begrenzt werden, die den Banknotentypen zugeordnet
sind, die von dem ersten Satz der potenziell passenden Banknoten
gewählt
wurden.
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in ähnlicher
Weise kann der Transportmechanismus, welcher die abzutastenden Dokumente
an den oben beschriebenen Abtastköpfen vorbeitransportiert, konstruiert
sein, um Dokumente zentriert, links oder rechts ausgerichtet, nicht
gesteuert seitlich positioniert, nicht schräggestellt oder schräggestellt
zu transportieren. Sensoren, die separat und unterschiedlich von
den oben beschriebenen Abtastköpfen
sind, oder die oben beschriebenen Abtastköpfe selbst können verwendet
werden, um die seitliche Position der transportierten Banknoten
und/oder deren Kippgrad zu bestimmen. Basierend auf der Bestimmung
der seitlichen Positionierung einer Banknote und/oder deren Schrägstellung
können
geeignet positionierte Abtastköpfe
oder Abtastsensoren aktiviert werden oder seitlich bewegbare Abtastköpfe können geeignet
positioniert und aktiviert werden oder der Ausgang von geeignet
positionierten Abtastköpfen
oder Abtastsensoren kann verarbeitet werden, um abgetastete Muster
zu erzeugen, die auf der seitlichen Lage und/oder Schrägstellung
der Banknote basieren.
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Zusätzlich können, während sämtliche
Nennwerte von US-Währung
die gleichen Farben (eine "grüne" Seite und eine "schwarze" Seite) haben, Währung von
anderen Ländern
in ihrer Farbe von Land zu Land sowie von Nennwert zu Nennwert bei
Währungen
desselben Landes variieren. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird der Abweichung der Farbe durch Verwenden
von Einrichtung zum Bestimmen der Farbe eines Dokumentes begegnet.
Diese Farbbestimmungseinrichtung kann Sensoren umfassen, die separat
von den oben beschriebenen Abtastköpfen oder Sensoren sind oder
alternativ in einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung können
die oben beschriebenen, geeignet mo difizierten Abtastköpfe oder
Sensoren umfassen, die zur Entnahme von abgetasteten charakteristischen
Mustern verwendet werden. Zum Beispiel können Farbfilter vor den oben
beschriebenen Abtastköpfen
oder Sensoren platziert werden. Basierend auf der Farbinformation,
die von einer Banknote entnommen wird, können ausgewählte Abtastköpfe aktiviert
werden, seitlich bewegbare Abtastköpfe können geeignet positioniert
und aktiviert werden, und/oder ausgewählte Sensoren in einem linearen
Abtastkopffeld können
aktiviert werden, um ein Abtasten entlang geeigneter Segmente einer
Banknote, basierend auf deren Farbe, zu ermöglichen. Alternativ können Abtastköpfe oder
Abtastsensoren aktiviert werden und der Ausgang der geeignet positionierten
Abtastköpfe
oder Abtastsensoren kann verarbeitet werden, um abgetastete Muster
basierend auf der Farbe einer Banknote zu erzeugen. Darüber hinaus
kann basierend auf der Farbe einer Banknote eine erste Bestimmung
gemacht werden, zu welcher von mehreren echten Banknotentypen eine
Banknote bei einem Test potenziell passen könnte. Basierend auf solch einer
ersten Bestimmung kann der Vergleich der erzeugten abgetasteten
Muster begrenzt werden auf nur die Vergleichsmuster, die mit den
Banknotenarten verknüpft
sind, die von dem ersten Satz der potenziell passenden Banknoten
ausgewählt
sind.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung können
sowohl Farb- als auch Größeninformationen
wie oben beschrieben verwendet werden.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst eine Vorrichtung zum Währungsunterschelden
einen ersten und zweiten stationären
Abtastkopf auf gegenüberliegenden
Seiten eines Banknotentransportwegs zum Abtasten der entsprechenden
ersten und zweiten gegenüberliegenden
Oberfläche
einer Banknote, die sich entlang des Transportwegs bewegt, und zum
Erzeugen entsprechender Ausgangssignale. Die Banknote bewegt sich
entlang des Transportwegs in Richtung einer vorbestimmten Abmessung
der Banknote. Ein Speicher speichert Vergleichscharakteristikmuster,
die zu zugehörigen
vorbestimmten Oberflächen
(beispielsweise grüne
Oberflächen)
von mehreren Nennwerten von echten Banknoten korrespondieren. Eine
Abtastschaltung tastet die Ausgangssignale ab, die entsprechend
der ersten und zweiten gegenüberliegenden Oberfläche der
abgetasteten Banknote zugeordnet sind. Ein Signalprozessor ist programmiert,
um zu bestimmen, ob die erste oder zweite gegenüberliegende Oberfläche zu den
zugehörigen
Oberflächen
mehrerer Nennwerte einer echten Bank note korrespondiert. Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel,
das zum Unterscheiden z. B. von US-Banknoten ausgebildet ist wird
die Bestimmung, welche Oberfläche
einer Banknote zu einer vorbestimmten Oberfläche korrespondiert, durch Ermitteln
der Grenzlinien auf jeder Seite einer Banknote und Bestimmen der
Relativzeiten zum Ermitteln jeder Grenzlinie durchgeführt. Der
Prozessor korreliert dann das Ausgangssignal, das einer, der ersten
oder zweiten gegenüberliegenden
Oberflächen
zugeordnet ist, mit den Vergleichscharakteristikmustern, die den
zugehörigen
vorbestimmen Oberflächen
zugeordnet sind. Wenn der Korrelationsgrad zwischen dem gewählten Ausgangssignal
und einen der abgespeicherten charakteristischen Muster größer ist
als ein vorbestimmter Schwellwert, dann wird der Nennwert der Banknote positiv
identifiziert.
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Wie
oben beschrieben, ist es bekannt, dass einige falsche US-Banknoten
fluoreszieren oder sichtbares Licht aussenden, wenn sie durch ultraviolettes
Licht beleuchtet werden. Während
echte US-Währung
nicht fluoresziert, wird das Aussenden von sichtbarem Licht als
ein Mittel zum Detektieren von falscher US-Währung eingesetzt. Jedoch wurde
herausgefunden, dass nicht sämtliche
falschen US-Banknoten fluoreszieren; und somit werden solche Fälschungen
nicht durch den oben beschriebenen Fluoreszenztest ermittelt.
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Es
wurde herausgefunden, dass echte US-Währung einen hohen Grad von
ultraviolettem Licht reflektiert, wenn sie durch eine Ultraviolettlichtquelle
beleuchtet wird. Es wurde ebenso herausgefunden, dass einige falsche
US-Banknoten keinen hohen Grad an ultraviolettem Licht reflektieren.
Solche falschen Banknoten können
oder können
nicht ebenso unter ultraviolettem Licht fluoreszieren. Ein Ausführungsbeispiel
verwendet einen Authentifizierungstest, worin die Menge an reflektiertem
ultravioletten Licht gemessen wird und eine Banknote zurückgewiesen
wird, wenn diese nicht einen hohen Betrag an ultraviolettem Licht
reflektiert. Durch Einsetzen eines solchen Tests können falsche
US-Banknoten, welche nicht einen hohen Grad an ultraviolettem Licht
reflektieren sauber zurückgewiesen
werden.
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Während nicht
sämtliche
falschen US-Banknoten versagen, einen hohen Grad an ultraviolettem
Licht zu reflektieren und deshalb nicht alle falschen US-Banknoten
bei Verwendung dieses Tests ermittelt werden, stellt die vorliegende
Erfindung zusätzli che
Einrichtungen zum Ermitteln von falschen Banknoten bereit, welche
ansonsten unermittelt hindurchgehen. Des Weiteren kann die Wahrscheinlichkeit,
dass eine falsche US-Banknote unermittelt hindurchgeht weiter reduziert
werden durch Bereitstellen eines alternativen Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung, worin der Betrag an reflektiertem ultravioletten
Licht und der Betrag an ausgesendetem sichtbaren Licht gemessen
werden. In solch einem System wird eine Banknote als Fälschung
zurückgewiesen,
wenn diese entweder versagt, einen hohen Grad an ultraviolettem
Licht zu reflektieren oder diese fluoresziert.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
können
angepasst werden, um Währungen
von anderen Ländern
oder andere Arten von Dokumenten, wie z. B. Briefmarken oder Schecks
zu authentifizieren. Z. B. können
einige echte Dokumente ausgestaltet sein, um ultraviolettes Licht
nur an verschiedenen Stellen und/oder in einem vorbestimmten Muster
zu reflektieren. Ein alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung kann ausgestaltet sein, um Dokumente zu akzeptieren, welche ähnliche
Charakteristiken aufweisen, während
die, welche diese nicht aufweisen, zurückgewiesen werden. In ähnlicher
Weise kann ein alternatives Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um Dokumente zu authentifizieren,
basierend auf ihren beiden Eigenschaften bezüglich reflektiertem ultravioletten
Licht und ihren Eigenschaften bezüglich fluoreszierender Ausstrahlung,
z. B. Ermitteln des Betrags, der Stelle und/oder des Musters von
fluoreszierender Ausstrahlung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Währungs-Abtast- und Zählmaschine,
die die vorliegende Erfindung darstellt;
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2a zeigt ein Funktionsblockdiagramm der Währungs-Abtast-
und -Zählmaschine
der 1, wobei ein Abtastkopf an einer jeden Seite eines
Transportpfades angeordnet ist;
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2b zeigt ein Funktionsblockdiagramm der Währungs-Abtast-
und -Zählmaschine,
wobei ein Abtastkopf an einer einzigen Seite eines Transportweges
angeordnet ist;
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2c zeigt ein Funktionsblockdiagramm der Währungs-Abtast-
und -Zählmaschine ähnlich dem
der 2b, wobei allerdings das Zuführen und
Abtasten von Banknoten entlang ihrer Breitenrichtung dargestellt ist;
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2d zeigt ein Funktionsblockdiagramm der Währungs-Abtast-
und -Zählmaschine ähnlich dem
der 2a–2d,
wobei die Verwendung eines zweiten Eigenschaftsdetektors dargestellt
ist;
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3 zeigt
eine diagrammartige perspektivische Darstellung der aufeinanderfolgenden
Bereiche, die während
der Querbewegung einer einzelnen Banknote über einen optischen Sensor
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung abgetastet werden;
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4a und 4b zeigen
perspektivische Ansichten einer Banknote und eines bevorzugten Bereichs,
der optisch auf der Banknote abgetastet werden soll;
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5a und 5b zeigen
diagrammartige Seitenaufrissansichten des optisch abzutastenden
Abtastbereichs auf einer Banknote entsprechend bevorzugten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung;
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6a zeigt eine perspektivische Ansicht einer Banknote,
in der der bevorzugte Bereich einer ersten Oberfläche dargestellt
ist, die durch einen der beiden bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendeten Abtastköpfe zu abzutasten ist;
-
6b zeigt eine weitere perspektivische Ansicht
der Banknote der 6a, in der der bevorzugte Bereich
einer zweiten Oberfläche
dargestellt ist, die durch den anderen der bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendeten Abtastköpfe abzutasten ist;
-
6c zeigt eine Seitenansicht, in der die erste
Oberfläche
einer Banknote, die durch einen oberliegenden Abtastkopf abgetastet
wird, und die zweite Ober fläche
der Banknote, die durch einen unten liegenden Abtastkopf abgetastet
wird, dargestellt ist;
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6d zeigt eine Seitenansicht, in der die erste
Oberfläche
einer Banknote, die durch einen unteren Abtastkopf abgetastet wird,
und die zweite Oberfläche
der Banknote, die durch einen oberen Abtastkopf abgetastet wird,
dargestellt sind;
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7a und 7b bilden
Blockdiagramme, die eine bevorzugte Schaltkreisanordnung zur Verarbeitung
und Korrelierung von Reflektionsdaten gemäß der optischen Erfassungs-
und Zähltechnik
der Erfindung darstellen;
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8a und 8b umfassen
ein Flussdiagramm, in dem die Aufeinanderfolge von Funktionen dargestellt
ist, die bei der Implementierung eines Unterscheidungs- und Authentifizierungssystems
gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beinhaltet sind;
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9 zeigt
ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle Verfahren dargestellt
ist, das bei der Erfassung der Anwesenheit einer Banknote benachbart
zum unteren Abtastkopf und der Grenzlinie an der Seite der Banknote
benachbart zum unteren Abtastkopf beteiligt ist;
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10 zeigt ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das bei der Erfassung der Anwesenheit
einer Banknote benachbart zum oberen Abtastkopf und der Grenzlinie
auf der Seite der Banknote benachbart zum oberen Abtastkopf beteiligt
ist;
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11a zeigt ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das bei der dem unteren Abtastkopf zugeordneten
Analog-Digital-Umwandlungsroutine beteiligt ist;
-
11b zeigt ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das bei der dem oberen Abtastkopf zugeordneten
Analog-Digital-Umwandlungsroutine beteiligt ist
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12 zeigt ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das bei der Entscheidung, welcher Abtastkopf
die grüne
Seite einer US-Banknote
abtastet, beteiligt ist;
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13 zeigt ein Flussdiagramm, in dem die Abfolge
der Funktionen dargestellt ist, die bei der Bestimmung des Banknotenwertes
anhand der Korrelationsergebnisse beteiligt sind;
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14 zeigt ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das beim Abbremsen und Anhalten des Banknotentransportsystems
im Falle eines Fehlers beteiligt ist;
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15a zeigt eine grafische Darstellung von repräsentativen
charakteristischen Mustern, die durch eine engdimensionale optische
Abtastung einer 1$ Banknote in Vorwärtsrichtung erzeugt werden;
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15b zeigt eine grafische Darstellung von repräsentativen
charakteristischen Mustern, die bei einer engdimensionalen optischen
Abtastung einer 2$ Banknote in Rückwärtsrichtung
erzeugt werden;
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15c zeigt eine grafische Darstellung von repräsentativen
charakteristischen Mustern, die durch eine engdimensionale optische
Abtastung einer 100$ Banknote in Vorwärtsrichtung erzeugt werden;
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15d zeigt einen Graph, in dem Musterbestandteile
dargestellt sind, die durch Abtastung alter und neuer 20$-Noten
gemäß einem
zweiten Verfahren entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung erzeugt werden;
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15e zeigt einen Graphen, der ein Muster einer
2$-Note darstellt, die in Vorwärtsrichtung
abgetastet wird, wobei das Muster durch Mittelung der Muster der 15d gemäß einem
zweiten Verfahren entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung erzeugt wird;
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16a–e
zeigen grafische Darstellungen der Wirkung, die bei einem Korrelationsmuster
unter Verwendung der progressiven Verschiebetechnik gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung erzeugt wird;
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17a–17c zeigt ein Flussdiagramm, in dem ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
eines abgeänderten
Mustererzeugungsverfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt ist;
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18a zeigt ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das bei der Ausführung mehrfacher Korrelationen
der Abtastwerte einer einzigen Banknote involviert ist;
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18b zeigt ein Flussdiagramm, in dem ein gegenüber der 18a abgeändertes
sequentielles Verfahren dargestellt ist;
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19a zeigt ein Flussdiagramm, in dem die Folge
der Verfahrensschritte dargestellt ist, die bei der Bestimmung der
Banknotenbezeichnung anhand der Korrelationsergebnisse unter Verwendung
der von der grünen
Seite der US-Noten gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung erhaltenen Daten beteiligt sind;
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19b und 19c zeigen
ein Flussdiagramm, in dem die Abfolge der Verfahrensschritte dargestellt
ist, die bei der Bestimmung des Notenwertes anhand der Korrelationsergebnisse
unter Verwendung der von der schwarzen Seite von US-Noten gefundenen
Daten beteiligt sind;
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20a zeigt einen vergrößerten senkrechten Schnitt,
der in etwa durch die Mitte der Maschine geführt ist, die verschiedenen
Transportrollen jedoch in Seitenansicht zeigt;
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20b zeigt eine Draufsicht auf den inneren Mechanismus
der Maschine der 1 zum Transport von Banknoten über die
optischen Abtastköpfe,
wobei außerdem
die Stapelräder
an der Vorderseite der Maschine dargestellt sind;
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21a zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht
des Banknotentransportmechanismus, der die Noten von den Vereinzelungsrädern der
Maschine der 1 aufnimmt;
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21b zeigt eine Querschnittsansicht des Banknotentransportmechanismus
der 21 entlang der Linie 21b;
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22 zeigt eine Seitenansicht der Maschine der 1,
wobei die Seitenwand des Gehäuses
entfernt ist;
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23 zeigt eine vergrößerte Unteransicht des unteren
Halteelements der Maschine der 1 und die
passiven Transportrollen, die an diesem Element angebracht sind;
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24 zeigt eine Schnittansicht entlang der Mitte
des Bodenhalteelements zu 23 entlang
dessen kleinerer Abmessung;
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25 zeigt eine Seitenansicht des Endes des oberen
Halteelements der den oberen Abtastkopf der Maschine der 1 umfasst,
und die Schnittansicht des unteren Halteelements, das unterhalb
des oberen Halteelements angebracht ist;
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26 zeigt einen Schnitt durch die Mitten sowohl
des oberen als auch des unteren Halteelements entlang der längeren Abmessung
des in der 23 dargestellten unteren Halteelements;
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27 zeigt eine Draufsicht auf das obere Halteelement,
das den oberen Abtastkopf umfasst;
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28 zeigt eine Unteransicht des oberen Halteelements,
das den oberen Abtastkopf umfasst;
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29 zeigt eine Darstellung der Lichtverteilung,
die um einen der optischen Abtastköpfe herum erzeugt wird;
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30a und 30b zeigen
diagrammartige Darstellungen der Lagen von zwei hilfsweisen Fotosensoren
relativ zu einer Banknote, die über
diese durch den Transport- und Abtastmechanismus, wie er in den 20a–28 dargestellt
ist, geleitet wird;
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31 zeigt ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das bei einer Aufwärtsrampenroutine zur Erhöhung der
Fördergeschwindigkeit
des Notentransportmechanismus von Null zur Höchstgeschwindigkeit beteiligt
ist;
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32 zeigt ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das bei einer Rampe-zur-Niedriggeschwindigkeitsroutine
zur Verringerung der Fördergeschwindigkeit
des Notentransportmechanismus von der Höchstgeschwindigkeit zu einer
niedrigen Geschwindigkeit beteiligt ist;
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33 zeigt ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das bei einer Rampe-zur-Nullgeschwindigkeitsroutine
zur Verringerung der Fördergeschwindigkeit
des Notentransportmechanismus auf Null beteiligt ist;
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34 zeigt ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das bei einer Pause-nach-Ramperoutine
zur Verzögerung
der Rückkoppelungsschleife
bei einer Geschwindigkeitsänderung vom
Notentransportmechanismus beteiligt ist;
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35 zeigt ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das bei einer Rückkoppelungsschleifenroutine
zur Überwachung
und Stabilisierung der Fördergeschwindigkeit
des Notentransportmechanismus involviert ist;
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36 zeigt ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das bei einer Doppelerfassungsroutine
zur Erfassung sich überlappender
Noten involviert ist;
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37 zeigt ein Flussdiagramm, in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das bei einer Routine zur Erfassung von
Musterdaten, die dunkle Flecken auf einer Note repräsentieren,
beteiligt ist;
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38 zeigt ein Flussdiagramm in dem das sequentielle
Verfahren dargestellt ist, das bei einer Routine zur Aufrechterhaltung
eines gewünschten
Spannungspegels des Lesekopfes involviert ist;
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39 zeigt eine Draufsicht auf eine Note und auf
Großenerfassungssensoren
entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
-
40 zeigt eine Draufsicht auf eine Note, in der
mehrere, optisch abzutastende Bereiche auf einer Note gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dargestellt sind;
-
41a zeigt einen Grafen, in dem ein abgetastetes
Muster dargestellt ist, welches gegenüber einem entsprechenden Vergleichsmuster
versetzt ist;
-
41b ist ein Graf, in dem die gleichen Muster wie
in 41a dargestellt sind, nachdem
das abgetastete Muster relativ zum Vergleichsmuster verschoben wurde;
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42 zeigt eine Seitenansicht einer Mehrfach-Abtastkopfanordnung
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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43 zeigt eine Seitenansicht einer Mehrfach-Abtastkopfanordnung
gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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44 zeigt eine Seitenansicht einer Mehrfach-Abtastkopfanordnung
gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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45 zeigt eine Seitenansicht einer Mehrfach-Abtastkopfanordnung
gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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46 zeigt eine Draufsicht einer gestaffelten Abtastkopfanordnung
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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47a zeigt eine Draufsicht auf einen Linearfeld-Abtastkopf
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wobei eine mittig zugeführte Banknote
dargestellt ist;
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47b zeigt eine Seitenansicht eines Linearfeld-Abtastkopfes
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wobei eine mittig zugeführte Banknote
dargestellt ist;
-
48 zeigt eine Draufsicht auf einen Linearfeld-Abtastkopf
gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wobei eine außermittig zugeführte Banknote
dargestellt ist;
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49 zeigt eine Draufsicht auf einen Linearfeld-Abtastkopf
gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wobei eine schräg zugeführte Banknote dargestellt ist;
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50a und 50b zeigen
Flussdiagramme der Funktion eines Währungsunterscheidungssystems gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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51 zeigt eine Draufsicht auf eine Dreifach-Abtastkopfanordnung,
die bei einer Unterscheidungsvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
verwendet wird, um sowohl kanadische als auch deutsche Banknoten
der vorliegenden Erfindung zu unterscheiden;
-
52 zeigt eine Draufsicht auf eine kanadische Banknote,
in der die Bereiche dargestellt sind, die durch die Dreifach-Abtastkopfanordnung
der 51 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung abgetastet werden;
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53 zeigt ein Flussdiagramm der Schwellenwerttests,
die zum Abruf des Wertes einer kanadischen Banknote gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
-
54a zeigt die allgemeinen Bereiche, die zur Erzeugung
von Vergleichsmustern einer 10-DM deutschen Banknote gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung abgetastet werden;
-
54b zeigt die allgemeinen Bereiche, die zur Erzeugung
von Vergleichsmustern von 20 DM, 50 DM und 100 DM deutschen Banknoten
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung abgetastet werden;
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55 zeigt ein Flussdiagramm der Schwellenwerttests,
die zum Abrufen des Wertes einer deutschen Banknote gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
-
56 zeigt ein Funktionsblockdiagramm, in dem ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer Dokument-Authentifizierungs- und Unterscheidungs-Einrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt ist;
-
57 zeigt ein Funktionsblockdiagramm, in dem ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer Dokument-Authentifizierungs- und Unterscheidungs-Einrichtung dargestellt
ist;
-
58 zeigt ein Funktionsblockdiagramm, in dem ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer Dokument-Authentifizierungs- und Unterscheidungs-Einrichtung dargestellt
ist;
-
59 zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf das Steuer-
und Display-Feld der Maschine der 1;
-
60a zeigt eine Seitenansicht eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels
eines Dokumentenauthentifikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
60b zeigt eine Draufsicht des bevorzugten Beispiels
der 60a entlang der Richtung 60b;
-
60c zeigt eine Draufsicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels
der 60a entlang der Richtung 60c;
und
-
61 zeigt ein Funktionsblockdiagramm, das eine
bevorzugte Ausführungsform
eines Dokumentenauthentifikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt.
-
Genaue Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele
-
Obwohl
die Erfindung in verschiedenen Abänderungen und alternativen
Formen ausgeführt
werden kann, sind spezielle Ausführungsbeispiele
derselben beispielhaft in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden
genau beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, dass es nicht
beabsichtigt ist, die Erfindung auf die speziell offenbarten Formen
zu beschränken,
sondern es ist im Gegenteil die Absicht, sämtliche Abänderungen, Äquivalente und Alternativen
abzudecken, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen, wie er durch
die beigefügten
Ansprüche
bestimmt ist.
-
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist ein an die US-Währung angepasstes Währungsunterscheidungssystem
in Verbindung mit beispielsweise den 1–38 beschrieben.
Im Folgenden werden Abänderungen
eines derartigen Unterscheidungssystems beschrieben, um ein Währungsunterscheidungssystem
in Übereinstimmung
mit weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung zu erhalten, wobei ein derartiges Währungsunterscheidungssystem
mehrere Abtastköpfe
pro Seite aufweisen kann. Obwohl sich die folgenden bevorzugten
Ausführungsbeispiele
mit dem Abtasten von Banknoten befassen, kann das System gemäß der vorliegenden
Erfindung genauso gut auch bei anderen Dokumenten angewendet werden.
Beispielsweise kann das System der vorliegenden Erfindung in Verbindung
mit Wertpapier-Zertifikaten, Aktien, Brief- und Lebensmittelmarken
verwendet werden.
-
Mit
Bezug auf die 1 und 2a ist
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer Währungs-Abtast- und
Zählmaschine 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Die Maschine 10 umfasst eine Eingangsaufnahme-
oder Banknotenannahmestation 12, in die Stapel von Banknoten,
die identifiziert und gezählt
werden müssen,
gelegt werden. Auf die Banknoten bzw. Geldscheine in der Eingangsaufnahme
wirkt eine Banknotentrennstation 14 ein, die dazu dient,
jeweils nur eine Banknote aufzunehmen bzw. zu vereinzeln, so dass diese
der Reihe nach durch einen Banknotentransportmechanismus 16 (2a) entsprechend einem genau vorbestimmten Förderweg
zwischen einem Paar von Abtastköpfen 18a, 18b weitergeleitet
werden, wo der Banknotenwert abgetastet und identifiziert wird.
Gemäß der Erfindung
werden die Banknoten mit einer Geschwindigkeit von über 800
Banknoten pro Minute abgetastet und identifiziert. Im dargestellten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist ein jeder Abtastkopf 18a, 18b ein optischer
Abtastkopf, der nach charakteristischen Informationen auf einer
abgetasteten Banknote 17 abtastet, die zur Identifizierung
des Banknotenwerts bzw. der Banknotenbenennung verwendet wird. Die
abgetastete Banknote 17 wird dann zu einer Ausgangsaufnahme oder
einer Banknotenstapelstation 20 transportiert, wo die so
verarbeiteten Banknoten für
ein nachfolgendes Entfernen gestapelt werden.
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Ein
jeder Abtastkopf 18a, 18b umfasst vorzugsweise
ein Paar von Lichtquellen 22, die Licht auf den Notenförderweg
so richten, dass sie einen im Wesentlichen rechteckigen Lichtstreifen 24 auf
einer auf dem Förderweg
benachbart zum Abtastkopf 18 angeordneten Banknote 17 beleuchten.
Das vom beleuchteten Streifen 24 reflektierte Licht wird
durch einen Fotodetektor 26, der zwischen den beiden Lichtquellen
angeordnet ist, erfasst. Der analoge Ausgang des Fotodetektors 26 wird
mittels einer Analog-Digital (ADC) Wandlereinheit 28 umgewandelt,
deren Ausgang als digitaler Eingang einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (CPU) 30 zugeführt wird.
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Obwohl
die Abtastköpfe 18a, 18b der 2a optische Abtastköpfe sind, sollte verstanden
sein, dass sie so ausgestaltet sein können, dass sie eine Vielzahl
von charakteristischen Informationen bei Banknoten bzw. Geldscheinen
erfassen. Zusätzlich
können
die Abtastköpfe
eine Vielzahl von Erfassungsmitteln wie beispielsweise magnetische,
optische, elektrische Leitfähigkeits-
und kapazitive Sensoren umfassen. Die Verwendung solcher Sensoren
ist unten genauer erläutert
(vgl. z. B. 2d).
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Mit
Bezug wieder auf die 2a ist der Banknotentransportweg
so definiert, dass der Transportmechanismus 16 Banknoten
mit der kleineren Abmessung der Banknoten parallel zum Förderweg
und der Abtastrichtung bewegt. Alternativ kann das System 10 so
ausgestaltet sein, dass es Banknoten entlang ihrer längeren Abmessung
oder entlang einer schrägen
Abmessung abtastet. Während
eine Banknote 17 sich an dem Abtastkopf 18a, 18b vorbeibewegt,
tastet der Streifen 24 aus kohärentem Licht die Banknote wirksam
entlang der kleinen Abmessung der Banknote ab. in dem dargestellten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Förderweg
so angeordnet, dass eine Banknote 17 entlang eines mittleren
Abschnittes der Note entlang ihrer kleinen Abmessung abgetastet
wird, wie in 2a dargestellt ist. Jeder Abtastkopf
funktioniert so, dass er das von der Banknote reflektierte Licht
erfasst, während
sich diese über
den beleuchteten Lichtstreifen 24 bewegt und dass er eine
analoge Darstellung der Änderung
des reflektierten Lichts bereitstellt, welches wiederum die Änderung
des Gehalts an dunklen und hellen Anteilen im gedruckten Muster
oder der Markierungen auf der Oberfläche der Banknote darstellt.
Diese Änderung
des beim Abtasten der Banknoten in der kleineren Abmessung reflektierten
Lichts dient als ein Maß zur
Unterscheidung, mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit, einer Vielzahl von
Währungen
bzw. Geldscheinwerten, die das System zu bearbeiten programmiert
ist.
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Eine
Reihe derart erfasster Reflektionssignale wird über die kleine Abmessung der
Banknote oder über
ein ausgewähltes
Segment derselben erhalten und die daraus resultierenden Analogsignale
werden unter Steuerung der CPU 30 digitalisiert, um eine
feste Anzahl von digitalen Reflektionsdatenreihen zu ergeben. Die Datenreihen
werden dann einer Normalisierungsroutine unterworfen, um die erfassten
Daten in Hinblick auf eine verbesserte Korrelation und auf das Ausgleichen
von Änderungen
aufgrund von „Kontrast"-Schwankungen in
dem gedruckten Muster auf der Banknotenoberfläche zu verarbeiten. Die normalisierten
Reflektionsdaten stellen ein charakteristisches Muster dar, das
einzigartig für
einen gegebenen Banknotenwert ist und das ausreichend unterscheidende
Merkmale unter den charakteristischen Mustern verschiedener Währungsbezeichnungen
bereitstellt.
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Um
eine starke Übereinstimmung
zwischen den durch das Abtasten in Richtung der kleinen Abmessung
von aufeinander folgenden Banknoten erhaltenen Reflektionsdaten
sicherzustellen, wird der Reflektionserfassungsprozess vorzugsweise
durch die CPU 30 mittels einer optischen Codiereinrichtung 32 gesteuert,
die mit dem Banknotentransportmechanismus 16 verbunden
ist und genau der physischen Bewegung der Banknoten 17 zwischen
den Abtastköpfen 18a, 18b folgt.
insbesondere ist der optische Enkoder 32 mit der Drehbewegung
des Antriebsmotors verbunden, der die Be wegung erzeugt, die den
Banknoten entlang des Förderweges
mitgeteilt wird. Zusätzlich
stellt die Mechanik des Fördermechanismus
sicher, dass ein formschlüssiger Kontakt
zwischen der Banknote und dem Förderweg
beibehalten wird, insbesondere während
die Banknote durch die Abtastköpfe
abgetastet wird. Unter diesen Bedingungen kann der optischen Enkoder 32 genau
die Bewegung der Banknote 17 relativ zu den durch die Abtastköpfe 18a, 18b erzeugten
Lichtstreifen 24 verfolgen, indem er die Drehbewegung des
Antriebsmotors überwacht.
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Die
Ausgänge
der Fotodetektoren 26 werden durch die CPU 30 überwacht,
um anfänglich
das Vorhandensein der Banknote benachbart zu den Abtastköpfen und
nachfolgend den Startpunkt des gedruckten Musters auf der Banknote
zu erfassen, wie er durch die dünne
Grenzlinie 17a repräsentiert
ist, die typischerweise die aufgedruckten Kennzeichen auf Banknoten
umschließt.
Wenn einmal die Grenzlinie 17a erfasst wurde, wird die
optische Codiereinrichtung 32 dazu verwendet, den Zeitpunkt
und die Anzahl der Reflektionsdaten zu kontrollieren, die von den
Ausgängen
der Fotodetektoren 26 erhalten werden, während sich
die Banknote 17 über
die Abtastköpfe
bewegt.
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2b stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Banknoten-Abtast-
und -Zählmaschine 10 ähnlich dem
der 2a dar, das jedoch einen Abtastkopf
auf nur einer einzigen Seite des Förderweges aufweist.
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2c zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Währungs-Abtast-
und -Zählmaschine 10 ähnlich dem
der 2b auf, wobei jedoch die Zuführung und
das Abtasten der Banknoten entlang ihrer Breitenrichtung dargestellt
ist.
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Wie
in den 2b bis 2c dargestellt
ist, bewegt der Fördermechanismus 16 die
Banknoten mit einer im Vorhinein ausgewählten ihrer beiden Abmessungen
(kurz oder lang) parallel zum Förderweg
und der Abtastrichtung. Die 2b und 4a zeigen
Banknoten, die mit ihrer kleinen Abmessung „W" parallel zur Bewegungs- und Abtastrichtung
orientiert sind, während
die 2c und 4b Banknoten
darstellen, die mit ihrer breiten Abmessung „L" parallel zur Bewegungs- und Abtastrichtung
orientiert sind.
-
Mit
Bezug nun auf die
2d ist ein Funktionsblockdiagramm
dargestellt, in dem ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Währungs-Unterscheidungs-
und Authentifizierungs-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung
gezeigt ist. Die Funktion des Systems der
2d ist
die gleiche wie die von
2a,
bis auf die folgenden Abweichungen. Das System
10 umfasst
eine Banknotenannahmestation
12, wo Stapel von zu identifizierenden,
zu authentifizierenden und zu zählenden
Banknoten abgelegt werden. Auf angenommene Banknoten wird durch
eine Banknotentrennstation
14 eingewirkt, die dazu dient,
eine einzelne Banknote auszuwählen
oder zu vereinzeln, um sie dann der Reihe nach durch einen Banknotentransportmechanismus
16 entsprechend
einem genau vorbestimmten Transportweg über zwei Abtastköpfe
18 und
39 weiterzuleiten,
wo die Währungsbezeichnung
der Banknote identifiziert und die Echtheit der Banknote authentifiziert
wird. in dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Abtastkopf
18 ein
optischer Abtastkopf, der nach einer ersten Art von charakteristischer
Informationen bei einer abgetasteten Banknote
17 abtastet,
die zur Identifizierung der Bezeichnung der Banknote dient. Ein
zweiter Abtastkopf
39 tastet nach einer zweiten Art von
charakteristischer Information auf der abgetasteten Banknote
17 ab.
Obwohl im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel die Abtastköpfe
18 und
19 getrennt
und unterschiedlich sind, ist verständlich, dass diese in einen
einzigen Abtastkopf vereint sein können. Wo beispielsweise die
erste erfasste Eigenschaft die Intensität des reflektierten Lichtes
und die zweite erfasste Eigenschaft Farbe ist, kann ein einziger
optischer Abtastkopf mit einer Vielzahl von Detektoren, einer oder
mehrere davon ohne Filter und einer oder mehrere mit Farbfiltern, verwendet
werden (
US-Patent Nr. 4,992,860 ).
Die abgetastete Banknote wird dann an eine Banknotenstapelstation
20 transportiert,
wo die so verarbeiteten Banknoten für eine nachfolgende Entfernung
gestapelt werden.
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Der
optische Abtastkopf 18 des bevorzugten Ausführungsbeispiels,
wie es in 2d dargestellt ist, umfasst
zumindest eine Lichtquelle 22, die einen Strahl von kohärentem Licht
nach unten auf den Banknotentransportweg 10 so richtet,
dass ein im Wesentlichen rechteckiger Lichtstreifen 24 auf
einer auf dem Transportweg unter dem Abtastkopf 18 angeordneten
Banknote 17 beleuchtet wird. Das vom beleuchteten Streifen 24 reflektierte
Licht wird durch einen Fotodetektor 26 erfasst, der direkt
oberhalb des Streifens angeordnet ist. Der analoge Ausgang des Fotodetektors 26 wird
in ein digitales Signal mittels einer Analog-Digital (ADC) Wandlereinheit 28 umgewandelt,
deren Ausgang als ein digi taler Eingang in eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
(CPU) 30 geleitet wird.
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Der
zweite Abtastkopf 39 umfasst zumindest einen Detektor 41 zur
Erfassung einer zweiten Art von charakteristischer Information bei
einer Banknote. Der analoge Ausgang des Detektors 41 wird
in ein digitales Signal mittels eines zweiten Analog-Digital-Wandlers 43 umgewandelt,
dessen Ausgang ebenfalls als ein digitaler Eingang zur zentralen
Datenverarbeitungseinrichtung (CPU) 30 geleitet wird.
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Obwohl
der Abtastkopf
18 beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der
2d ein optischer Abtastkopf ist, sollte verstanden
werden, dass die ersten und zweiten Abtastköpfe
18 und
39 so
ausgestaltet sein können, dass
sie eine Vielzahl von charakteristischen Informationen von Banknoten
erfassen. Zusätzlich
können
diese Abtastköpfe
eine Vielzahl von Erfassungsmitteln verwenden, wie beispielsweise
magnetische oder optische Sensoren. Beispielsweise kann eine Vielzahl
von Währungseigenschaften
unter Verwendung einer magnetischen Erfassung gemessen werden. Diese
beinhalten die Erfassung von Mustern der Änderungen der magnetischen
Flussdichte (
US-Patent Nr. 3,280,974 ),
von Mustern von senkrechten Gitterlinien im Porträtbereich der
Banknoten (
US-Patent Nr. 3,870,629 ),
des Vorhandenseins eines Sicherheitsstreifens (
US-Patent Nr. 5,151,607 ), die Gesamtmenge
von magnetisierbarem Material bei einer Banknote (
US-Patent Nr. 4,617,458 ), von Mustern
aus der Erfassung der magnetischen Feldstärken entlang einer Banknote
(
US-Patent Nr. 4,593,184 )
sowie andere Muster und Zahlen vom Abtasten verschiedener Abschnitte
der Banknote, wie beispielsweise des Bereichs, in dem die Bezeichnung
bzw. der Geldwert ausgeschrieben ist (
US-Patent
Nr. 4,356,473 ).
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Hinsichtlich
der optischen Erfassung kann eine Vielzahl von Währungseigenschaften gemessen
werden, wie beispielsweise die Erfassung der Dichte (
US-Patent Nr. 4,381,447 ), der Farbe
(
US-Patent Nr. 4,490,846 ;
3,496,370 ;
3,480,785 ), Länge und Dicke (
US-Patent Nr. 4,255,651 ), das Vorhandensein
eines Sicherheitsstreifens (
US-Patent Nr. 5,151,607 )
und von Löchern
(
US-Patent Nr. 4,381,447 )
und andere Reflektion- und Transmissions-Muster (
US-Patente Nr. 3,496,370 ;
3,679,314 ;
3,870,629 ;
4,179,685 ). Die Farberfassungstechniken
können
Farbfilter, farbige Lampen und/oder zweifarbige Strahlteiler umfassen
(
US-Patente Nr. 4,841,358 ;
4,658,289 ;
4,716,456 ;
4,825,246 ;
4,992,860 und
EP 325,364 ).
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Zusätzlich zur
magnetischen und optischen Erfassung umfassen weitere Techniken
zur Erfassung charakteristischer Informationen von Währungsnoten
das Erfassen der elektrischen Konduktivität, eine kapazitive Erfassung
(
US-Patente Nr. 5,122,754 [Wasserzeichen,
Sicherheitsstreifen];
3,764,899 [Dicke];
3,815,021 [dielektrische
Eigenschaften];
5,151,607 [Sicherheitsstreifen]),
und mechanisches Erfassen (
US-Patente Nr. 4,381,447 [Lappigkeit];
4,255,651 [Dicke]).
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
bildet die Erfassung der Grenzlinie 17a einen wichtigen
Schritt und ermöglicht
eine verbesserte Wirksamkeit der Unterscheidung bei Systemen, die
ausgebildet sind, US-Währung
aufzunehmen, da die Grenzlinie 17a einen absoluten Referenzpunkt
für den
Beginn der Datenerfassung darstellt. Würde die Kante einer Banknote
als Referenzpunkt verwendet werden, so kann aufgrund der zufälligen Weise,
in der sich der Abstand von der Kante zur Grenzlinie 17a sich
von Banknote zu Banknote aufgrund des relativ großen Toleranzbereichs,
der während
des Druckens und Schneidens der Banknoten möglich ist, ändert, eine relative Verschiebung
der Datenpunkte auftreten. Daher ist es schwierig, eine direkte Übereinstimmung
zwischen den Datenpunkten in aufeinanderfolgenden Banknotenabtastungen herzustellen
und die Wirksamkeit der Unterscheidung wird nachteilig beeinflusst.
Entsprechend ist das abgeänderte
Mustererzeugungsverfahren (wird unten erläutert) bei Unterscheidungssystemen
besonders wichtig, die ausgebildet sind, andere Banknoten als von
der US-Währung
aufzunehmen, da viele Nicht-US-Banknoten keine
Grenzlinie um die aufgedruckten Kennzeichen auf den Banknoten aufweisen.
Aus einem ähnlichen Grund
ist das abgeänderte
Mustererzeugungsverfahren bei Unterscheidungssystemen, die ausgebildet
sind, andere Banknoten als von der US-Währung aufzunehmen, besonders
wichtig, da die gedruckten Kennzeichen vieler Nicht-US-Banknoten
keine scharf definierten Kanten aufweisen, was wiederum verhindert,
dass der Rand der aufgedruckten Kennzeichen einer Banknote als ein
Auslöser
für den
Beginn des Abtastprozesses dienen kann, und anstelle dessen die
Abhängigkeit
von der Verwendung der Banknotenkante selbst als dem Auslöser für den Beginn
des Abtastprozesses fördert.
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Die
Verwendung der optischen Codiereinrichtung 32 zur Steuerung
des Datenerfassungsprozesses in Bezug auf die physische Bewegung
einer Banknote 17 über
die Abtastköpfe 18a, 18b ist
auch deswegen von Vorteil, weil die Codiereinrichtung 32 dazu
verwendet werden kann, eine vorbestimmte Verzögerung nachfolgend zur Erfassung
der Grenzlinie 17a und vor dem Beginn der Datenerfassung
zu erzeugen. Die Verzögerung der
Codiereinrichtung kann so eingestellt werden, dass die Banknote 17 nur
an denjenigen Segmenten abgetastet wird, die die am stärksten unterscheidungsfähigen, aufgedruckten
Kennzeichen mit Bezug auf die verschiedenen Währungsbezeichnungen enthalten.
-
Im
Falle der US-Währung
wurde beispielsweise festgestellt, dass der mittlere, ungefähr 2 Zoll
(ungefähr
5 cm) betragende Abschnitt der Banknoten, wenn er über den
mittleren Bereich der kleineren Abmessung der Banknote abgetastet
wird, ausreichende Daten zur Unterscheidung der verschiedenen US-Währungsbeträge enthält. Entsprechend
kann die optische Codiereinrichtung dazu verwendet werden, den Abtastprozess so
zu steuern, dass Reflektionsdaten über eine festgesetzte Zeitspanne
und nur nach dem Verstreichen einer bestimmten Zeitspanne nach dem
Erfassen der Grenzlinie 17a aufgenommen werden, wodurch
die Abtastung auf den gewünschten
mittleren Abschnitt der kleinen Abmessung der Banknote begrenzt
wird.
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Die 3 bis 5b zeigen
den Abtastvorgang genauer. Gemäß 4a wird, während
eine Banknote 17 in eine Richtung parallel zu den kurzen
Kanten der Banknote voranbewegt wird, über einen Schlitz in dem Abtastkopf 18a oder 18b ein
Abtasten entlang eines Segments S des mittleren Abschnittes der
Banknote 17 bewirkt. Dieses Segment S beginnt in einem
festen Abstand E innerhalb der Grenzlinie 17a. Während die Banknote 17 sich
am Abtastkopf vorbei bewegt, ist ein Streifen s des Segments S stets
beleuchtet und der Fotodetektor 26 erzeugt ein kontinuierliches
Ausgangssignal, welches zu jeder Zeit proportional zur Intensität des vom
beleuchteten Streifen s reflektierten Lichts ist. Dieser Ausgang
wird in Zeitabständen,
die durch die Codiereinrichtung gesteuert werden, erfasst, so dass
die Erfassungsintervalle exakt mit der Bewegung der Banknote über den
Abtastkopf synchronisiert sind. 4b ist ähnlich der 4a, zeigt jedoch eine Abtastung entlang der großen Abmessung
der Banknote 17.
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Wie
in den 3, 5a und 5b dargestellt
ist, ist es bevorzugt, dass die Datenerfassungsintervalle so ausgewählt sind,
dass sich die Streifen s, die für
aufeinanderfol gende Datenerfassungen beleuchtet sind, einander überlappen.
Die ungeradzahligen und geradzahligen erfassten Streifen sind in
den 3, 5a und 5b getrennt
worden, um deutlicher diese Überlappung
darzustellen. Beispielsweise überlappen
die ersten und zweiten Streifen s1 und s2 einander, die zweiten
und dritten Streifen s2 und s3 überlappen einander
usw. Ein jedes benachbartes Paar von Streifen überlappt einander. Im dargestellten
Beispiel wird dies durch Erfassungsstreifen erreicht, die 0,050
Zoll (0,127 cm) breit in Abständen
von 0,029 Zoll (0,074 cm) entlang eines Segments S angeordnet sind,
das 1,83 Zoll (4,65 cm) lang ist (64 Samples bzw. Erfassungen).
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Die 6a und 6b zeigen
zwei einander gegenüberliegende
Oberflächen
von US-Banknoten. Das
gedruckte Muster auf den schwarzen und grünen Oberflächen der Banknote ist jeweils
von einer jeweiligen dünnen
Grenzlinie B1 und B2 umschlossen.
Während
eine Banknote in eine Richtung parallel zu den kurzen Kanten der
Banknote bewegt wird, findet eine Abtastung über den weiten Schlitz von
einem der Abtastköpfe
entlang eines Segments SA des mittleren
Abschnitts der schwarzen Oberfläche
der Banknote statt (6a). Wie zuvor erwähnt wurde,
bestimmt die Ausrichtung der Banknote entlang des Transportweges,
ob der obere oder untere Abtastkopf die schwarze Oberfläche der
Banknote abtastet. Das Segment SA beginnt
in einem festen Abstand D1 innerhalb der
Grenzlinie B1 die in einem Abstand W1 von der Kante der Banknote angeordnet ist.
Das Abtasten entlang des Segments SA findet
so statt, wie es in Verbindung mit den 3, 4a und 5a oben
beschrieben wurde.
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Auf ähnliche
Weise tastet der andere der beiden Abtastköpfe ein Segment SB des
mittleren Abschnitts der grünen
Fläche
der Banknote (6b) ab. Die Ausrichtung der
Banknote entlang des Transportweges bestimmt, ob der obere oder
untere Abtastkopf die grüne
Fläche
der Banknote abtastet. Das Segment SB beginnt in
einem festen Abstand D2 innerhalb der Grenzlinie
B2 die in einem Abstand W2 von
der Kante der Banknote angeordnet ist. Bei der US-Währung ist
der Abstand W2 auf der grünen Oberfläche größer als
der Abstand W1 auf der schwarzen Oberfläche. Es
ist dieses Merkmal der US-Währung,
welches einem ermöglicht,
die Ausrichtung der Banknote relativ zu den oberen und unteren Abtastköpfen 18 festzustellen,
wodurch es einem möglich
ist, nur diejenigen erfassten Daten auszuwählen, die der grünen Oberfläche zur
Korrelierung der charakteristischen Vergleichsmuster im EPROM 34 sich
entspre chen. Das Abtasten entlang des Segments SB findet
so statt, wie es in Verbindung mit den 3, 4a und 5a beschrieben
wurde.
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Die 6c und 6d sind
Seitenansichten der 2a gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die 6c zeigt
die erste Oberfläche
einer Banknote, die von einem oberen Abtastkopf abgetastet wird,
und die zweite Oberfläche
der Banknote, die durch einen unteren Abtastkopf abgetastet wird,
während 6d die erste Oberfläche einer Banknote zeigt, die
von einem unteren Abtastkopf abgetastet wird und die zweite Oberfläche der
Banknote, die durch einen oberen Abtastkopf abgetastet wird. Die 6c und 6d zeigen
das Paar von optischen Abtastköpfe 18a, 18b,
das an gegenüberliegenden
Seiten des Transportweges angeordnet ist, um ein optisches Abtasten
der beiden einander gegenüberliegenden Oberflächen einer
Banknote zu ermöglichen.
Mit Bezug auf die Währung
der Vereinigten Staaten, entsprechen diese einander gegenüberliegenden
Oberflächen
den schwarzen und grünen
Oberflächen
einer Banknote. Einer der beiden optischen Abtastköpfe 18 (der „obere" Abtastkopf 18a in
den 6c bis 6d)
ist oberhalb des Transportweges angeordnet und beleuchtet einen
Lichtstreifen auf einer ersten Oberfläche der Banknote, während der
andere der optischen Abtastköpfe 18 (der „untere" Abtastkopf 18b in 6c bis 6d)
unterhalb des Transportweges angeordnet ist und einen Lichtstreifen
auf der zweiten Oberfläche
der Banknote beleuchtet. Die Oberfläche der Banknote, die durch
einen Jeden Abtastkopf einabgetastet wird, wird durch die Ausrichtung
der Banknote relativ zu den Abtastköpfen 18 bestimmt.
Der obere Abtastkopf 18a ist etwas stromauf relativ zum
unteren Abtastkopf 18b angeordnet.
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Der
Fotodetektor des oberen Abtastkopfes 18 erzeugt einen ersten
analogen Ausgang entsprechend der ersten Oberfläche der Banknote, während der
Fotodetektor des unteren Abtastkopfes 18b einen zweiten analogen
Ausgang entsprechend der zweiten Oberfläche der Banknote erzeugt. Die
ersten und zweiten analogen Ausgänge
werden in jeweilige erste und zweite digitale Ausgänge mittels
jeweiliger Analog-Digital (ADC) Wandlereinheiten 28 umgewandelt,
deren Ausgänge
als digitale Eingänge
einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (CPU) 30 zugeführt werden.
Wie im Detail unten beschrieben wird, nutzt die CPU 30 die
in 12 dargestellte Schrittfolge, um zu bestimmen,
welcher vom ersten und zweiten digitalen Ausgang der grünen Oberfläche der
Banknote entspricht und wählt
dann den „grünen" digitalen Ausgang
zur nach folgenden Korrelierung mit einer Reihe von charakteristischen
Vergleichsmustern, die im EPROM 34 gespeichert sind. Wie
unten erläutert
wird, werden die charakteristischen Vergleichsmuster vorzugsweise
dadurch erzeugt, dass Abtastungen der grünen Oberflächen, nicht der schwarzen Oberflächen, bei
Banknoten mit unterschiedlichen Werten durchgeführt werden. Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird der analoge Ausgang, der der schwarzen Oberfläche der
Banknote entspricht, nicht für
die nachfolgende Korrelierung verwendet.
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Die
optische Erfassungs- und Korrelationstechnik basiert auf der Verwendung
des obigen Verfahrens, um eine Reihe von gespeicherten Intensitätssignalmustern
unter Verwendung echter Banknoten für Jeden Wert der Währung, der
zu erfassen ist, zu erzeugen. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden zwei oder vier Sätze
von Intensitätssignal-Grunddaten
erzeugt und im Systemspeicher, vorzugsweise in Form eines EPROMs 34 (vgl. 2a), für
jeden erfassbaren Währungswert
gespeichert. Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind dies Sätze
von Intensitätssignal-Grunddaten
der grünen
Oberfläche.
Im Falle der US-Währung
werden die Sätze
von Intensitätssignal-Grunddaten
für eine
jede Banknote anhand optischer Abtastungen erzeugt, die auf der
grünen
Oberfläche
der Banknote durchgeführt
werden und entlang sowohl der „Vorwärts-" als auch der „Rückwärts-"Richtung relativ
zu dem auf der Banknote aufgedruckten Muster aufgenommen wurden.
Alternativ kann das optische Abtasten auf der schwarzen Seite der
US-Banknoten oder an einer beliebigen Oberfläche bei ausländischen
Banknoten durchgeführt
werden. Zusätzlich
kann das optische Abtasten auf beiden Seiten einer Banknote durchgeführt werden.
-
Bei
der Anpassung dieser Technik an die US-Währung werden beispielsweise
Sätze von
gespeicherten Intensitätssignaldaten
für sieben
unterschiedliche Werte der US-Währung erzeugt
und gespeichert, d. h. $1, $2, $5, $10, $20, $50 und $100. Bei Banknoten,
die eine beträchtliche Änderung
des Musters erzeugen, wenn sie leicht nach links oder rechts verschoben
sind, wie beispielsweise die $2, die $10 und/oder die $100-Banknoten
der US-Währung,
ist es bevorzugt, zwei grünseitige
Muster für
jeweils die „Vorwärts-" und die „Rückwärts-"Richtung zu speichern,
wobei ein jedes Musterpaar für
die gleiche Richtung zwei Abtastbereiche repräsentiert, die relativ zueinander
entlang der großen
Abmessung der Banknote etwas versetzt sind. Entsprechend wird ein
Satz von 16 [oder 18] unterschiedlichen grünseitigen charakteristi schen
Vergleichsmustern im EPROM für
nachfolgende Korrelierungszwecke gespeichert (vier Vergleichsmuster
für die
$ 10-Note [oder vier Vergleichsmuster für die $10-Note und die $2-Note und/oder die $100-Note]
und zwei Vergleichsmuster für
jeweils die anderen Werte). Die Erzeugung der Vergleichsmuster wird
näher unten
erläutert.
Sind einmal die Vergleichsmuster gespeichert worden, wird das durch
Abtasten einer zu testenden Banknote erzeugte Muster durch die CPU 30 mit
einem jeden der 16 [oder 18] Vergleichsmuster der gespeicherten
Intensitätssignal-Daten
verglichen, um für
jeden Vergleich eine Korrelationszahl zu erzeugen, die das Ausmaß der Korrelation
darstellt, d. h. die Ähnlichkeit
zwischen den entsprechenden aus der Vielzahl der erfassten Daten
für die verglichenen
Datensätze.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden zusätzlich
zu dem obigen Satz von 18 ursprünglichen,
grünseitigen
Vergleichsmustern fünf
oder mehr Sätze
von grünseitigen
Vergleichsmustern im Speicher abgelegt. Diese Sätze werden genauer in Verbindung
mit den 18a und 18b unten
erläutert.
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Die
CPU 30 ist programmiert, den Wert der abgetasteten Banknote
als denjenigen zu identifizieren, der dem Satz der gespeicherten
Intensitätssignal-Daten
entspricht, für
die die Korrelationszahl vom Mustervergleich am höchsten ist.
Um die Möglichkeit
einer Fehleinschätzung
des Werts einer abgetasteten Note auszuschließen und um die Möglichkeit
der Identifizierung gefälschter
Banknoten als zu einem gültigen
Wert zugehörig
zu verringern, wird ein zweistufiger Korrelationsschwellenwert als
Basis für
die Erzeugung eines „positiven" Aufrufs verwendet.
Wenn ein „positiver" Aufruf für eine abgetastete
Note nicht erzeugt werden kann, wird ein Fehlersignal erzeugt.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden Vergleichsmuster auch für
ausgewählte
Werte gespeichert, die Abtastungen entlang der schwarzen Seite von
US-Banknoten entsprechen. insbesondere werden gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
mehrfache schwarzseitige Vergleichsmuster für $20, $50 und $100-Noten gespeichert.
Für jeden
dieser Werte werden drei Vergleichsmuster für Abtastungen in die Vorwärts- und
Rückwärtsrichtung
und insgesamt sechs Mustern für
jeden Wert erzeugt. Für
eine gegebene Abtastrichtung werden Vergleichsmuster der schwarzen
Seite durch Abtastung eines entsprechenden Banknotenwerts entlang
eines Segments erzeugt, das um die Mitte der kleineren Abmessung
der Banknote an geordnet ist, entlang eines Segments, das etwas (0,2
Zoll) nach links von der Mitte versetzt ist, und entlang eines Segments,
das etwas (0,2 Zoll) nach rechts von der Mitte versetzt ist. Wenn
das abgetastete oder eingescannte Muster, das von der grünen Seite
einer Testbanknote erzeugt wird, nicht in ausreichendem Maße mit einem der
Vergleichsmuster der grünen
Seite korreliert, dann wird in einigen Fällen das abgetastete Muster,
das von der schwarzen Seite einer Testbanknote erzeugt wird, mit
dem Vergleichsmuster der schwarzen Seite verglichen, wie im Detail
unten in Verbindung mit den 19a–19c beschrieben wird.
-
Unter
Verwendung der obigen Herangehensweise an das Erfassen und Korrelieren
ist die CPU 30 programmiert, die Anzahl der Banknoten,
die zu einem bestimmten Währungswert
gehören,
als Teil eines gegebenen Banknotensatzes zu zählen, die im Rahmen einer gegebenen
Abtastcharge einabgetastet wurden, und die zusammengefasste Summe
des Währungsbetrages
zu bestimmen, der durch die während
einer Abtastcharge abgetasteten Banknoten repräsentiert wird. Die CPU 30 ist
außerdem
mit einer Ausgabeeinheit 36 (2a und 2b) verbunden, die ausgebildet ist, eine Wiedergabe
der Zahl der gezählten
Banknoten und eine Aufschlüsselung
der Banknoten hinsichtlich des Währungswertes
und des Gesamtwertes des Währungswertes,
der durch die gezählten
Banknoten repräsentiert
wird, bereitzustellen. Die Ausgabe 136 kann auch ausgestaltet
sein, einen Ausdruck der wiedergegebenen Informationen an einem
gewünschten
Format bereitzustellen.
-
Mit
Bezug wieder auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel, das in 2d dargestellt ist, wird die CPU 30 als
Ergebnis des ersten Vergleichs, wie er oben beschrieben wurde, basierend
auf der Information über
die reflektierte Lichtintensität,
die vom Abtastkopf 18 erhalten wird, entweder den Wert
der abgetasteten Banknote 17 bestimmt haben oder bestimmt
haben, dass die ersten abgetasteten Signalwerte nicht in ausreichendem Maße mit einem
der Sätze
der gespeicherten Intensitätssignal-Daten übereinstimmen,
wobei in diesem Fall ein Fehler erzeugt wird. Unter der Annahme,
dass kein Fehler im Zuge dieses ersten Vergleichs basierend auf den
Charakteristiken der reflektierten Lichtintensität erzeugt wurde, wird ein zweiter
Vergleich durchgeführt. Dieser
zweite Vergleich wird basierend auf einer zweiten Art einer charakteristischen
Information durchgeführt, wie
beispielsweise andere Reflektionseigenschaften, ähnliche Reflektionseigenschaften
an anderen Stellen einer Banknote, Lichtdurchläs sigkeitseigenschaften, verschiedene
magnetische Eigenschaften einer Banknote, das Vorhandensein eines
Sicherheitsstreifens, der in einer Banknote eingebettet ist, der
Farbe einer Banknote, der Dicke oder einer anderen Abmessung einer
Banknote, usw. Die zweite Art der charakteristischen Information
wird durch den zweiten Abtastkopf 39 von einer abgetasteten
Banknote erhalten. Die Abtastung und Verarbeitung durch den Abtastkopf 39 kann
auf eine Weise kontrolliert werden, die ähnlich wie die im Zusammenhang
mit dem Abtastkopf 18 beschriebene ist.
-
Zusätzlich zu
den Sätzen
der gespeicherten ersten charakteristischen Information, bei diesem
Beispiel gespeicherte Intensitätssignal-Daten,
speichert das EPROM 34 Sätze von gespeicherten zweiten
charakteristischen Informationen für echte Banknoten für die verschiedenen
Werte, die das System 10 verarbeiten kann. Basierend auf
dem durch den ersten Vergleich angezeigten Wert holt sich die CPU 30 den
Satz oder die Sätze von
gespeicherten zweiten charakteristischen Daten für eine echte Banknote des so
angezeigten Wertes und vergleicht die geholte Information mit der
abgetasteten zweiten charakteristischen Information. Wenn zwischen der
abgerufenen Information und der abgetasteten Information eine ausreichende
Korrelation herrscht, bestätigt
die CPU 30 die Echtheit der abgetasteten Banknote 17.
Andernfalls generiert die CPU einen Fehler. Zwar zeigt das in 2d dargestellte, bevorzugte Ausführungsbeispiel
eine einzige CPU 30, um Vergleiche zwischen ersten und
zweiten charakteristischen Informationen durchzuführen und
einen einzelnen EPROM 34, um erste und zweite charakteristische
Informationen zu speichern, es ist jedoch verständlich, dass zwei oder mehr
CPUs und/oder EPROMs verwendet werden können, einschließlich einer
CPU, um die Vergleiche der ersten charakteristischen Information
durchzuführen,
und eine zweite CPU, um die Vergleiche der zweiten charakteristischen
Information durchzuführen.
Unter Verwendung der obigen Herangehensweise für die Erfassung und die Korrelation
ist die CPU 30 programmiert, die Anzahl der Banknoten,
die zu einem bestimmten Währungswert
gehören
und deren Echtheit verifiziert wurde, als Teil eines gegebenen Satzes
von Banknoten zu zählen,
der im Rahmen einer gegebenen Abtastcharge einabgetastet wurde,
und um die Gesamtsumme des Währungsbetrages
zu bestimmen, der durch die im Rahmen einer Abtastcharge abgetasteten
Banknoten repräsentiert
wird.
-
Mit
Bezug auf die 7a und 7b ist
eine Darstellung, in Form eines Blockdiagramms, einer bevorzugten
Schaltkreisanordnung zur Verarbeitung und Korrelation der Reflektionsdaten
gemäß dem System der
Erfindung dargestellt. Die CPU 30 empfängt und verarbeitet eine Vielzahl
von Eingangssignalen einschließlich
denen von der optischen Codiereinrichtung 32, dem Sensor 26 und
dem lösch-
und programmierbaren Lesezugriffsspeicher (EPROM) 60. Im
EPROM 60 ist das Korrelationsprogramm abgelegt, auf dessen Basis
die Muster erzeugt und Testmuster mit gespeicherten Vergleichsprogrammen
verglichen werden, um den Wert einer Testwährung zu identifizieren. Ein
Kristall 40 dient als Zeitbasis für die CPU 30, die
außerdem mit
einer externen Referenzspannung VREF 42 versorgt
ist, auf deren Basis dessen eine Erfassung der Spitzen der erfassten
Reflektionsdaten durchgeführt
wird.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
empfängt
die CPU 30 auch ein Zeitgeber-Rücksetzsignal
von einer Rücksetzeinheit 44,
die, wie in 7b gezeigt ist, die Ausgangsspannung
vom Fotodetektor 26 empfängt und diese mittels eines
Schwellenwertdetektors 44a mit einem vorbestimmten Spannungsschwellenwert, üblicherweise
0,5 Volt, vergleicht, um ein Rücksetzsignal
bereitzustellen, welches auf „hoch" geht, wenn ein Reflektionswert
erfasst wird, der dem Vorhandensein von Papier entspricht. insbesondere
basiert das Erfassen der Reflektion auf der Voraussetzung, dass
kein Teil des beleuchteten Lichtstreifens (24 in 2a) zum Fotodetektor reflektiert wird, wenn sich
keine Banknote unterhalb des Abtastkopfes befindet. Unter diesen
Bedingungen stellt der Ausgang des Fotodetektors eine „dunkle" oder Null" Pegellesung dar.
Der Fotodetektorausgang ändert
sich in eine „weiße" Lesung, üblicherweise
so festgelegt, dass sie einen Wert von ungefähr 5,0 Volt aufweist, wenn
die Kante einer Banknote das erste Mai unterhalb des Abtastkopfes
auftaucht und unter den Lichtstreifen 24 fällt. Wenn
dies geschieht, gibt die Rücksetzeinheit 44 ein „hoch" Signal an die CPU 30 aus
und markiert den Beginn des Abtastverfahrens.
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Die
Abmessung in Maschinenrichtung, d. h. die Abmessung parallel zur
Richtung der Banknotenbewegung, des beleuchteten Lichtstreifens,
wie er durch die Lichtquellen im Abtastkopf erzeugt wird, ist im
anfänglichen
Zustand der Abtastung, wenn die dünne Grenzlinie erfasst wird,
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
relativ klein festgelegt. Die Verwendung des engen Schlitzes erhöht die Empfindlichkeit,
mit der das reflektierte Licht erfasst wird, und erlaubt es, dass
kleine Änderungen
in der von der Banknotenoberfläche
reflektierten Graustufen erfasst werden. Dies ist wichtig, um sicherzustellen,
dass die dünne
Grenzlinie des Musters, d. h. der Startpunkt des auf die Banknote
gedruckten Musters, genau erfasst wird. Ist einmal die Grenzlinie
erfasst worden, wird eine nachfolgende Erfassung der Reflektion
basierend auf einem relativ breiteren Lichtstreifen durchgeführt, um über die
kleinere Abmessung der Banknote eine vollständige Abtastung durchzuführen und
die gewünschte
Anzahl der Datenwerte mit einer hohen Geschwindigkeit zu erhalten.
Die Verwendung eines breiteren Schlitzes für die tatsächliche Erfassung glättet außerdem die
Ausgangseigenschaften des Fotodetektors und ermöglicht die Erzeugung einer
relativ großen
Analogspannung, die für
eine genaue Darstellung und Verarbeitung der erfassten Reflektionswerte
wichtig ist.
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Die
CPU 30 verarbeitet den Ausgang des Sensors 26 über einen
Spitzendetektor 50, der im Wesentlichen dazu dient, die
Sensorausgangsspannung zu erfassen und den höchsten, d. h. Spitzen-Spannungswert zu
halten, der nach dem Einschalten des Detektors aufgefunden wird.
Für die
US-Währung
ist der Spitzendetektor außerdem
ausgestaltet, eine abgestufte Spannung zu bestimmen, auf Basis derer
die gedruckte Grenzlinie auf den Banknoten erfasst wird. Der Ausgang
des Spitzensensors 50 wird an einen Spannungsteller 54 geleitet,
der die Spitzenspannung in eine abgestufte Spannung VS absenkt,
die einen vorbestimmten Prozentteil dieses Spitzenwerts darstellt.
Die Spannung Vs basiert auf dem prozentualen Abfall der Ausgangsspannung
des Spitzendetektors, wie er durch den Übergang vom „hohem" Reflektionswert,
der vom Abtasten der unbedruckten Randabschnitte der Banknote resultiert,
zu den relativ niedrigeren „grauen" Reflektionswerten, die
beim Antreffen der dünnen
Grenzlinie erzeugt werden, wiedergegeben wird. Vorzugsweise wird
die abgestufte bzw. skalierte Spannung VS auf
ungefähr
70 bis 80% der Spitzenspannung gesetzt.
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Die
skalierte Spannung Vs wird zu einem Leitungsdetektor 56 geleitet,
der außerdem
mit dem hereinkommenden momentanen Ausgang des Sensors 26 versehen
ist. Der Leitungsdetektor 56 vergleicht die beiden Spannungen
an seiner Eingangsseite und erzeugt ein Signal LDET,
das üblicherweise
tief" bleibt und
auf „hoch" geht, wenn die Kante
der Banknote abgetastet wird. Das Signal LDET wird „tief", wenn der hereinkommende
Sensorausgang den vorbestimmten prozentualen Anteil des Spitzenausgangs
bis zu diesem Punkt erreicht, wie er durch die Spannung Vs dargestellt
ist.
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Wenn
somit das Signal LDET auf „tief" fällt, so
ist dies ein Zeichen dafür,
dass die Grenzlinie des Banknotenmuster erfasst wurde. Zu diesem
Zeitpunkt beginnt die CPU 30 die tatsächliche Erfassung der Reflektion unter
Steuerung der Codiereinrichtung 32 und die gewünschte feste
Anzahl von Reflektionsdaten wird erhalten, während sich die Banknote über den
beleuchteten Lichtstreifen bewegt und entlang des Mittenabschnitts in
ihrer kleineren Abmessung abgetastet wird.
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Wenn
die Vergleichscharakteristikmuster erzeugt werden, werden die von
der Abtastung einer oder mehrerer echter Banknoten resultierenden
Reflektionswerte für
einen jeden Notenwert in entsprechend zugeordnete Abschnitte innerhalb
eines Systemspeichers 60 geladen, welcher vorzugsweise
ein EPROM ist. Bei der Währungsunterscheidung
werden die Reflektionswerte, die aus der Abtastung einer Testbanknote
stammen, der Reihe nach unter Kontrolle des innerhalb des EPROMs 60 gespeicherten
Korrelationsprogramms mit den entsprechenden Vergleichscharakteristikmustern,
die im EPROM 60 gespeichert sind, verglichen. Eine Mustermittelungsprozedur
zur Abtastung der Banknote und zur Erzeugung von Charakteristikmustern
ist unten in Verbindung mit den 15a–15e beschrieben.
-
Zusätzlich zu
den optischen Abtastköpfen
umfasst das Banknotenabtastsystem (vgl.
2a–
2d) vorzugsweise einen magnetischen Abtastkopf.
Eine Vielzahl von Währungscharakteristiken
kann unter Verwendung einer magnetischen Abtastung gemessen werden.
Diese beinhalten die Erfassung von Mustern in der Änderung
der magnetischen Flussdichte (
US-Patent
Nr. 3,280,974 ), Muster von senkrechten Gitterlinien im
Portraitbereich der Banknoten (
US-Patent
Nr. 3,870,629 ), das Vorhandensein eines Sicherheitsstreifens (
US-Patent Nr. 5,151,607 ),
die Gesamtmenge an magnetisierbarem Material einer Banknote (
US-Patent Nr. 4,617,458 ),
Muster vom Erfassen der magnetischen Feldstärke entlang einer Banknote
(
US-Patent Nr. 4,593,184 )
und andere Muster und Zahlen vom Abtasten verschiedener Abschnitte
der Banknoten, wie beispielsweise dem Bereich, in dem der Notenwert
ausgeschrieben ist (
US-Patent
Nr. 4,356,473 ).
-
Die
Wechselbeziehung zwischen der Verwendung der ersten und der zweiten
Art von charakteristischen Informationen kann anhand der 8a und 8b erkannt
werden, welche ein Flussdiagramm umfassen, in dem die Funktionsabfolge
dargestellt ist, die bei der Implementierung eines Unterscheidungs-
und Authentifizierungssystem gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beteiligt sind. Beim Beginn der Abfolge
von Funktionen (Schritt 1748) wird die Information über die
reflektierte Lichtintensität
von einer gerade abgetasteten Banknote abgerufen (Schritt 1750).
Auf ähnliche
Weise wird die zweite charakteristische Information von der gerade
abgetasteten Banknote abgerufen (Schritt 1752). Merker
oder Flags für
Wertfehler und Fehler der zweiten Charakteristiken werden zurückgesetzt
(Schritt 1753 und 1754).
-
Als
nächstes
wird die abgetastete Intensitätsinformation
mit einem jedem Satz der gespeicherten Intensitätsinformationen verglichen,
die echten Banknoten von all denjenigen Notenwerten entsprechen,
die das System programmiert ist aufzunehmen (Schritt 1758).
Für jeden
Notenwert wird eine Korrelationszahl berechnet. Basierend auf den
berechneten Korrelationszahlen bestimmt das System dann entweder
den Wert der abgetasteten Banknote oder erzeugt einen Wertfehler,
indem das Wertfehlerflag gesetzt wird (Schritt 1760 und 1762).
In dem Fall, in dem das Wertfehlerflag gesetzt wird (Schritt 1762),
endet das Verfahren (Schritt 1772). Im anderen Fall, wenn
man von diesem ersten Vergleich ausgeht, ist das System in der Lage,
den Wert der abgetasteten Banknote zu bestimmen und das System vergleicht
im Folgenden die abgetastete zweite charakteristische Information
mit der gespeicherten zweiten charakteristischen Information, die
dem Wert entspricht, der durch den ersten Vergleich festgestellt
wurde (Schritt 1764).
-
Wenn
beispielsweise als Ergebnis des ersten Vergleichs festgestellt wurde,
dass die Banknote eine $20-Banknote ist, wird die abgetastete zweite
charakteristische Information mit der gespeicherten zweiten charakteristischen
Information verglichen, die einer echten $20 Note entspricht. Auf
diese Weise muss das System keine Vergleiche mit gespeicherten zweiten
charakteristischen Informationen für die anderen Nennwerte durchführen, die
das System programmiert ist aufzunehmen. Wenn basierend auf diesem
zweiten Vergleich (Schritt 1764) festgestellt wird, dass
die abgetastete zweite charakteristische Information nicht im ausreichenden
Maße der
gespeicherten zweiten charakteristischen Information entspricht
(Schritt 1766), dann wird ein Fehler der zweiten Charakteristik
erzeugt, indem das Fehlerflag für
die zweite Charakteristik gesetzt (Schritt 1768) und der
Prozess beendet wird (Schritt 1772). Wenn der zweite
-
Vergleich
in einer ausreichenden Übereinstimmung
zwischen der abgetasteten und der gespeicherten zweiten charakteristischen
Information resultiert (Schritt 1766), dann wird der Wert
der abgetasteten Banknote angezeigt (Schritt 1770) und
das Verfahren beendet (Schritt 1772).
-
Ein
Beispiel einer Beziehung zwischen einer Authentifizierung basierend
auf einer ersten und einer zweiten Charakteristik kann anhand der
Tabelle 1 erkannt werden.
-
Der
durch optisches Abtasten einer Banknote bestimmte Wert wird vorzugsweise
ver
-
wendet,
die Authentifizierung der Banknote durch magnetisches Abtasten unter
Verwendung der in Tabelle 1 erläuterten
Beziehung zu erleichtern. Tabelle 1
Sensitivität Wert | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
$1 | 200 | 250 | 300 | 375 | 450 |
$2 | 100 | 125 | 150 | 225 | 300 |
$5 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 |
$10 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 |
$20 | 120 | 150 | 180 | 270 | 360 |
$50 | 200 | 250 | 300 | 375 | 450 |
$100 | 100 | 125 | 150 | 250 | 350 |
-
Tabelle
1 zeigt relative Schwellenwerte des gesamten magnetischen Gehalts
für verschiedene
Werte echter Banknoten. Die Spalten 1 bis 5 stellen verschiedene
Grade an Sensitivität
dar, die durch einen Benutzer einer Vorrichtung, die die vorliegende
Erfindung nutzt, einstellbar sind. Die Werte in Tabelle 1 sind basierend auf
der Abtastung echter Banknoten von unterschiedlichen Notenwerten
im Hinblick auf ihren gesamten magnetischen Gehalt und auf das Festsetzen
notwendiger Schwellenwerte, basierend auf den gewählten Sensitivitätsgraden,
festgelegt. Die Information in Tabelle 1 basiert auf dem gesamten
magnetischen Gehalt einer echten $1-Note von 1000.
-
Die
folgende Erläuterung
basiert auf einer Sensitivitätseinstellung
von 4. In diesem Beispiel wird angenommen, dass der magnetische
Gehalt die zweite getestete Charakteristik darstellt. Wenn der Vergleich
der ersten charakteristischen Information, wie beispielsweise die
reflektierte Lichtintensität,
von einer abgetasteten Banknote mit der gespeicherten Information,
die echten Banknoten entspricht, in einem Hinweis resultiert, dass
die abgetastete Banknote einen $10-Wert aufweist, dann wird der
gesamte magnetische Gehalt der abgetasteten Note mit dem Schwellenwert
des gesamten magnetischen Gehalts einer echten $10 Note, d. h. 200, verglichen.
Wenn der magnetische Gehalt der abgetasteten Banknote kleiner als
200 ist, wird die Banknote zurückgewiesen.
Andernfalls wird sie als eine $10-Banknote angenommen.
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Um
Probleme zu vermeiden, die mit der erneuten Zufuhr von Banknoten,
dem Zählen
von Banknoten von Hand und dem Zusammenaddieren einzelner Gesamtsummen
verbunden sind, ist gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Anzahl von Auswahlelementen, die
den einzelnen Banknotenwerten zugeordnet sind, vorgesehen. In 1 sind
diese Auswahlelemente in der Form von Tasten oder Knöpfen einer
Tastatur ausgeführt.
Andere Arten von Auswahlelementen, wie beispielsweise Schalter oder
dargestellte Schalter in einer Touch-Screen-Umgebung können ebenfalls verwendet werden.
Die Funktion der Auswahlelemente und einige der Bedienungsarten
der Unterscheidungseinrichtung 10 sind unten in Verbindung
mit den 56 und 59 beschrieben.
-
Mit
Bezug nun auf die 9–11b sind
Flussdiagramme dargestellt, in denen die Funktionsabfolge dargestellt
ist, wie sie bei der Implementierung der oben beschriebenen optischen
Erfassungs- und Korrelationstechnik verwendet werden. insbesondere
die 9 und 10 zeigen
die Abfolgen, die bei der Erfassung des Vorhandenseins einer Banknote
benachbart zu den Abtastköpfen
und der Grenzlinien an einer jeden Seite der Banknote beteiligt
sind. Im Hinblick auf die 9 wird
im Schritt 70 ein Feinlinien-Unterbrechungs-signal(-Interrupt) für den unteren
Abtastkopf bei der Erfassung der feinen Linie durch den unteren
Abtastkopf ausgelöst.
Ein Codierungszähler
wird geführt,
der bei jedem Codierpuls inkrementiert wird. Der Codierzähler rollt von
0 bis 65535 und beginnt dann wieder bei 0. Im Schritt 71 wird
der Wert des Codierzählers
bei der Erfassung der feinen Linie durch den unteren Abtastkopf
im Speicher gespeichert. in Schritt 72 wird das Feinlinien-Unterbrechungssignal
für den
unteren Abtastkopf außer
Betrieb gesetzt, so dass es während
der Unterbrechungszeitspanne nicht wieder ausgelöst wird. Im Schritt 73 wird
festgestellt, ob für
die vorangegangene Banknote die magnetische Erfassung beendet wurde.
Wenn dies nicht der Fall ist, wird die magnetische Gesamtsumme der
vorangehenden Banknote in Schritt 74 im Speicher gespeichert
und das Flag für
die Fertigstellung der magnetischen Erfassung wird im Schritt 75 gesetzt,
so dass eine magnetische Erfassung der derzeitigen Banknote danach
durchgeführt
werden kann. Wenn im Schritt 73 festgestellt wird, dass
die magnetische Erfassung für
die vorangegangene Banknote beendet ist, werden die Schritte 74 und 75 übersprungen.
Im Schritt 76 wird ein Bit für den unteren Abtastkopf im
Trigger-Flag gesetzt. Dieses Bit wird verwendet, um anzuzeigen,
dass der untere Abtastkopf die feine Linie erfasst hat. Die magnetische
Erfassungseinheit wird im Schritt 77 initialisiert und
das Unterbrechungssignal (der Interrupt) für die magnetische Erfassung
in Schritt 78 freigegeben. Im Schritt 79 wird
eine Dichteerfassungseinheit initialisiert und ein Dichteerfassungseinheit-Interrupt
wird im Schritt 80 freigegeben. Im Schritt 81 wird
die untere Lesedatenerfassungseinheit Initialisiert und im Schritt 82 ein
Datenerfassungs-Interrupt für
den unteren Abtastkopf freigegeben. Im Schritt 83 wird
das Feinlinien-Interrupt-Flag für
den unteren Abtastkopf zurückgesetzt
und im Schritt 84 kehrt das Programm vom Interrupt zurück.
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Gemäß 10 wird im Schritt 85 das Feinlinien-Interrupt
für den
oberen Abtastkopf bei der Erfassung der feinen Linie durch den oberen
Abtastkopf initialisiert. Im Schritt 86 wird der Wert des
Codierzählers
bei der Erfassung der feinen Linie durch den oberen Abtastkopf im
Speicher abgelegt. Diese Information in Verbindung mit dem Codierzählerwert,
der der Erfassung der feinen Linie durch den unteren Abtastkopf
zugeordnet ist, kann dann dazu verwendet werden, die Flächenausrichtung
einer Banknote festzustellen, also ob die Banknote im Falle von
US-Banknoten mit der grünen
Seite nach oben oder mit der grünen
Seite nach unten zugeführt
wird, wie genauer in Verbindung mit 12 unten
beschrieben wird. Im Schritt 87 wird das Feinlinien-Interrupt für den oberen
Abtastkopf gesperrt, so dass es nicht während der Interrupt-Zeitspanne wieder
ausgelost werden kann. Im Schritt 88 wird das Bit für den oberen
Abtastkopf im Trigger-Flag gesetzt. Dieses Bit wird verwendet, um
anzuzeigen, dass der obere Abtastkopf die feine Linie erfasst hat.
Durch Kontrollieren der Bits für
den oberen und unteren Abtastkopf im Trigger-Flag kann festgestellt
werden, ob eine jede Seite eine jeweilige feine Linie erfasst hat.
Als nächstes
wird im Schritt 89 die Datenerfassungseinheit des oberen
Abtastkopfes initialisiert und im Schritt 90 das Datenerfassungs-Interrupt
für den
oberen Abtastkopf freigegeben. Im Schritt 91 wird das In terrupt-Flag
für die
feine Linie des oberen Abtastkopfes zurückgesetzt und im Schritt 92 kehrt das
Programm vom Interrupt zurück.
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Mit
Bezug nun auf die 11a und 11b sind
jeweils die Digitalisierungsroutinen dargestellt, die den oberen
und unteren Abtastkopf zugeordnet sind. 11a zeigt
ein Flussdiagramm, in dem die sequentielle Prozedur dargestellt
ist, die bei der Analog-DigitalWandlungsroutine
mit verwendet wird, wie sie dem unteren Abtastkopf zugeordnet ist.
Die Routine beginnt im Schritt 93a. Als nächstes wird
der Datenzeiger in Schritt 94a dekrementiert, um auf diese
Weise eine Anzeige der Anzahl von noch zu erhaltenden Daten zu führen. Der
Datenzeiger stellt eine Anzeige der zu einem gegebenen Zeitpunkt
erhaltenen und digitalisierten Daten dar. Im Schritt 95a werden
die digitalen Daten eingegeben, die dem Ausgang des dem unteren
Abtastkopf zugeordneten Fotodetektors für den laufenden Datenwert entsprechen.
Der Datenwert wird im Schritt 96a in seine endgültige Form
umgewandelt und in einem vorbestimmten Speichersegment als XIN-L im Schritt 97a abgelegt.
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Als
nächstes
wird im Schritt 98a kontrolliert, ob die gewünschte feste
Anzahl von Datenpunkten „N" aufgenommen wurde.
Wenn sich herausstellt, dass die Antwort negativ ist, wird zu Schritt 99a weitergegangen, wo
das Interrupt zur Authorisierung der Digitalisierung des nachfolgenden
Datenwertes freigegeben wird, und das Programm kehrt im Schritt 100 vom
Interrupt zurück,
um den Rest des Digitalisierungsprozesses fertig zu stellen. Wenn
jedoch die Antwort im Schritt 98a sich als positiv herausstellt,
d. h. die gewünschte
Anzahl von Datenpunkten bereits erhalten wurde, wird ein Flag, nämlich das
unterer-Abtastkopf-fertig-Flag-Bit, das dieses anzeigt, im Schritt 101a gesetzt
und das Programm kehrt in Schritt 102a vom Interrupt zurück.
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11 b zeigt ein Flussdiagramm, in dem die
sequentielle Prozedur dargestellt ist, die bei der Analog-Digitalwandlungsroutine,
wie sie dem oberen Abtastkopf zugeordnet ist, beteiligt ist. Die
Routine beginnt im Schritt 93b. Als nächstes wird der Datenzeiger
im Schritt 94b dekrementiert, so dass eine Anzeige der
Anzahl von noch zu erhaltender Datenpunkte geführt wird. Der Datenzeiger stellt
eine Anzeige der zu einem gegebenen Zeitpunkt erhaltenen und digitalisierten
Datenpunkte dar. Im Schritt 95b werden die digitalen Daten, die
dem Ausgang des dem oberen Abtastkopf zugeordneten Fotodetektors
entsprechen, für
den derzeitigen Datenpunkt eingelesen. Die Daten werden im Schritt 96b in
ihre endgültige
Form umgewandelt und in einen vorbestimmten Speichersegment als
XIN-U im Schritt 97b abgelegt.
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Als
nächstes
wird im Schritt 98b kontrolliert, ob die gewünschte feste
Anzahl von Datenwerten „N" aufgenommen wurde.
Wenn sich die Antwort als negativ herausstellt, wird zum Schritt 99b gegangen,
wo das Interrupt zur Authorisierung der Digitalisierung des nachfolgenden
Datenwertes freigegeben wird und im Schritt 100b kehrt
das Programm vom Interrupt zurück,
um den Rest des Digitalisierungsprozesses fertig zu stellen. Wenn
jedoch die Antwort im Schritt 98b sich als positiv herausstellt,
d. h. die gewünschte
Anzahl von Datenwerten bereits erhalten wurde, wird ein Flag, nämlich das
oberer-Abtastkopf-fertig-Flag-Bit, das dieses anzeigt, im Schritt 101b gesetzt
und das Programm kehrt in Schritt 102b vom Interrupt zurück.
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Die
CPU 30 ist mit der Abfolge der Funktionen der 12 programmiert, um zumindest anfänglich nur das
Testmuster, das der grünen
Oberfläche
einer abgetasteten Banknote entspricht, zu korrelieren. Wie in den 6c–6d gezeigt ist, befindet sich der obere Abtastkopf 18a etwas
benachbart zum Notentransportweg stromauf relativ zum unteren Abtastkopf 18b.
Der Abstand zwischen den Abtastköpfen 18a, 18b in
Richtung parallel zum Transportweg entspricht einer vorbestimmten
Anzahl von Codierzählschritten.
Es sollte klar sein, dass die Codiereinrichtung 32 ein
sich wiederholendes Verfolgungssignal erzeugt, das mit den Inkrementalbewegungen
des Notentransportmechanismus synchronisiert ist, und dieses sich
wiederholende Verfolgungssignal weist eine ihm zugeordnete, sich
wiederholende Folge von Zählschritten
(beispielsweise 65535 Zählschritte)
auf. Während
eine Banknote durch den oberen und unteren Abtastkopf 18a, 18b abgetastet
wird, überwacht
die CPU 30 den Ausgang des oberen Abtastkopfes 18a,
um die Grenzlinie einer ersten zum oberen Abtastkopf 18a weisenden
Oberfläche
zu erfassen. Ist diese Grenzlinie der ersten Oberfläche einmal
erfasst worden, dann ruft die CPU 30 eine erste Codierzählung ab
und speichert diese im Speicher. Ähnlich überwacht die CPU 30 den
Ausgang des unteren Abtastkopfes 18b, um die Grenzlinie
einer zweiten, zum unteren Abtastkopf 18b weisenden Notenoberfläche zu erfassen.
Ist einmal die Grenzlinie der zweiten Oberfläche erfasst worden, dann ruft
die CPU 30 einen zweite Codierzählung ab und speichert sie
im Speicher.
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Mit
Bezug auf die 12 ist die CPU 30 programmiert,
den Unterschied zwischen der ersten und zweiten Codierzählung zu
berechnen (Schritt 105a). Wenn dieser Unterschied größer als
die vorbestimmte Anzahl von Codierzählschritten ist, die den Abstand
zwischen den Abtastköpfen 18a, 18b plus
einer Sicherheitsfaktorzahl „X", beispielsweise 20,
entspricht (Schritt 106), dann ist die Banknote mit ihrer
schwarzen Oberfläche zum
oberen Abtastkopf 18a und mit ihrer grünen Oberfläche zum unteren Abtastkopf 18b hin
ausgerichtet. Dies kann am besten mit Bezug auf die 6c erkannt werden, welche eine Banknote in der
vorangehenden Ausrichtung zeigt. In dieser Situation muss die Grenzlinie
B2, wenn die Grenzlinie B1 der
schwarzen Oberfläche unterhalb
des oberen Abtastkopfes 18a sich vorbeibewegt und die erste
Codierzählung
gespeichert wird, noch immer um einen Abstand bewegt werden, der
größer als
der Abstand zwischen dem oberen und unteren Abtastkopf 18a, 18b ist,
um am unteren Abtastkopf 18b vorbei zu kommen. Als Ergebnis
wird der Unterschied zwischen dem zweiten, der Grenzlinie B2 zugeordneten Codierzählung und der ersten, der Grenzlinie
B1 zugeordneten Codierzählung größer sein als die vorbestimmte
Anzahl von Codierzählschritten,
die dem Abstand zwischen den Abtastköpfen 18a, 18b entspricht.
Bei einer Banknote, deren grüne
Oberfläche
zum unteren Abtastkopf hin ausgerichtet ist, setzt die CPU 30 ein
Flag, um anzuzeigen, dass das vom unteren Abtastkopf 18b erzeugte
Testmuster korreliert werden sollte (Schritt 107). Als
nächstes
wird dieses Testmuster mit dem im Speicher abgelegten Vergleichscharakteristikmuster
der grünen
Seite korreliert (Schritt 109).
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Wenn
in Schritt 106 der Unterschied zwischen der ersten und
der zweiten Codierzählung
kleiner als die vorbestimmte Anzahl von Codierzählerschritten ist, die dem
Abstand zwischen den Abtastköpfen 18a, 18b entspricht,
ist die CPU 30 programmiert, zu bestimmen, ob der Unterschied
zwischen der ersten und zweiten Codierzählung kleiner als die vorbestimmte
Anzahl minus einer Sicherheitszahl „X", beispielsweise 20, ist (Schritt 108).
Wenn die Antwort negativ ist, ist die Ausrichtung der Banknote relativ
zu den Abtastköpfen 18a, 18b unsicher,
so dass die CPU 30 programmiert ist, die sowohl vom oberen
als auch vom unteren Abtastkopf 18a, 18b erzeugten
Testmuster mit dem im Speicher abgelegten Vergleichscharakteristikmustern
zu korrelieren (Schritte 109, 110 und 111).
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Wenn
die Antwort bestätigend
ist, ist die Banknote mit ihrer grünen Oberfläche zum oberen Abtastkopf 18a hin
und mit ihrer schwarzen Oberfläche
zum unteren Abtastkopf 18b hin ausgerichtet. Dies kann
am besten mit Bezug auf die 6d erkannt
werden, die eine Banknote in der vorgehenden Ausrichtung zeigt.
In dieser Situation muss die Grenzlinie B1,
nachdem die Grenzlinie 62 der grünen Oberfläche unterhalb des oberen Abtastkopfes 18a sich
vorbei bewegt und die erste Codierzählung gespeichert wird, um
einen Abstand bewegt werden, der kleiner als der Abstand zwischen
dem oberen und dem unteren Abtastkopf 18a, 18b ist,
um am unteren Abtastkopf 18b vorbei bewegt zu werden. Als
Ergebnis sollte der Unterschied zwischen der zweiten, der Grenzlinie
B1 zugeordneten Codierzählung und der ersten, der Grenzlinie 62 zugeordneten
Codierzählung kleiner
als die vorbestimmte Anzahl der Codierzählschritte sein, die den Abstand
zwischen den Abtastköpfen 18a, 18b entspricht.
Um auf der sicheren Seite zu sein, ist es nötig, dass der Unterschied zwischen
den ersten und zweiten Codierzählungen
kleiner als die vorbestimmte Zahl minus der Sicherheitszahl „X" ist. Daher ist die CPU 30 programmiert,
das durch den oberen Abtastkopf 18a erzeugte Testmuster
mit den im Speicher abgelegten Vergleichscharakteristikmustern der
grünen
Seite zu korrelieren (Schritt 111).
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Nach
dem Korrelieren der Testmuster, die entweder dem oberen Abtastkopf 18a oder
dem unteren Abtastkopf 18b oder den beiden Abtastköpfen 18a, 18b zugeordnet
sind, ist die CPU 30 programmiert, die zweistufige Schwellenwertüberprüfung durchzuführen (Schritt 112).
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Eine
einfache Korrelationsprozedur wird zur Verarbeitung der digitalisierten
Reflektionsdaten in eine Form, verwendet, die bequem und genau mit
entsprechenden, vorab im identischen Format gespeicherten Werten
verglichen werden. Insbesondere wird als ein erster Schritt der
Mittelwert
X für den Satz
an digitalisierten Reflektionswerten (beim Vergleich von „n"-Werten), die bei
einem Durchlauf einer Notenabtastung erhalten werden, zunächst wie
folgt erhalten:
-
Nachfolgend
wird ein Normalisierungsfaktor Sigma („σ") als Äquivalent zur Summe der Quadrate
der Differenzen zwischen einem jeden Datenwert und dem Mittelwert,
normalisiert durch die Gesamtzahl n der Datenwerte, bestimmt. Insbesondere
wird der Normalisierungsfaktor wie folgt berechnet:
-
Im
letzten Schritt wird jeder Reflektionswert durch Berechnen der Differenz
zwischen dem Wert und dem oben berechneten Mittelwert und durch
Teilen durch die Quadratwurzel des Normalisierungsfaktors σ normalisiert,
wie dies durch die nachfolgende Gleichung bestimmt ist:
-
Das
Ergebnis der obigen Korrelationsgleichungen besteht darin, dass
nach dem Normalisierungsprozess eine Korrelationsbeziehung zwischen
einem Testmuster und einem Vergleichsmuster besteht, so dass die
Gesamtsumme der Produkte der entsprechenden Werte in einem Testmuster
und in einem beliebigen Vergleichsmuster, wenn diese durch die Gesamtzahl
der Datenwerte geteilt wird, gleich eins ist, wenn die Muster identisch
sind. Andernfalls wird ein Wert kleiner als eins erhalten. Folglich
stellt die Korrelationszahl oder der Korrelationsfaktor, der aus
dem Vergleich der normalisierten Datenwerte innerhalb eines Testmusters
mit denen eines gespeicherten Vergleichsmusters resultiert, ein
klares Indiz des Ähnlichkeitsgrades
oder der Korrelation zwischen den beiden Mustern dar.
-
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung beträgt
die feste Anzahl der Reflektionswerte, die bei einer Notenabtastung
digitalisiert und normalisiert werden, 64. Es wurde experimentell
festgestellt, dass die Verwendung höherer binärer Ordnungen von Datenwerten
(wie beispielsweise 128, 256 u. s. w.) nicht zu einer entsprechend
erhöhten
Wirksamkeit der Unterscheidung im Hinblick auf die erhöhte Verarbeitungszeit,
wie sie bei der Implementierung der oben beschriebenen Korrelati onsprozedur
aufgewendet wird, führt.
Es wurde außerdem
herausgefunden, dass die Verwendung einer binären Größenordnung von Datenwerten
kleiner als 64, wie beispielsweise 32, einen starken Abfall in der
Wirksamkeit der Unterscheidung bewirkt.
-
Zweckmäßigerweise
kann der Korrelationsfaktor als Binärausdruck dargestellt sein,
um die Korrelation zu vereinfachen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
kann beispielsweise der Einheitsfaktor, der bei einer hundertprozentigen
Korrelation sich ergibt, als Binärzahl
210 dargestellt sein, was einem Dezimalwert
von 1024 entspricht. Unter Verwendung der obigen Prozedur
werden die normalisierten Datenwerte in einem Testmuster mit den
Vergleichscharakteristikmustern verglichen, die im Systemspeicher
gespeichert sind, um das bestimmte gespeicherte Muster zu bestimmen,
dem das Testmuster am ehesten entspricht, indem derjenige Vergleich
identifiziert wird, der eine Korrelationszahl am nächsten zu 1024 liefert.
-
Bevor
ein bestimmter Aufruf gemacht wird, muss ein zweistufiger Korrelationsschwellenwert
zumindest für
bestimmte Banknotenwerte erfüllt
sein. Insbesondere ist die Korrelationsprozedur so ausgestaltet, dass
sie die beiden höchsten
Korrelationszahlen aus dem Vergleich der Testmuster mit einem der
gespeicherten Muster bestimmt. An diesem Punkt muss ein kleinster
Korrelationsschwellenwert durch diese beiden Korrelationszahlen
erfüllt
sein. Es wurde experimentell herausgefunden, dass eine Korrelationszahl
von ungefähr 850 als
ein guter Grenzschwellenwert dient, oberhalb dem mit einem hohen
Mal an Zuverlässigkeit
positive Aufrufe gemacht werden können und unterhalb dem die
Bestimmung eines Testmusters als zu einem der gespeicherten Muster
entsprechend unsicher ist. Als ein zweiter Schwellenwert wird ein
minimaler Abstand zwischen den beiden höchsten Korrelationszahlen vorgeschrieben,
bevor ein Aufruf gemacht wird. Dies stellt sicher, dass ein positiver
Aufruf nur gemacht wird, wenn ein Testmuster innerhalb eines vorgegebenen
Korrelationsbereichs nicht mehr als einem gespeicherten Vergleichsmuster
entspricht. Vorzugsweise wird der minimale Abstand zwischen Korrelationszahlen
auf 150 gesetzt, wenn die höchste Korrelationszahl zwischen 800 und 850 beträgt. Wenn
die höchste
Korrelationszahl unter 800 liegt, findet kein Aufruf statt.
-
Die
Prozedur bzw. das Verfahren, das beim Vergleich von Testmustern
mit Vergleichsmustern mit ausgeführt
wird, wird unten in Verbindung mit der 18a erläutert.
-
Als
nächstes
wird eine Routine, die als „CORRES" bezeichnet wird,
gestartet. Die Prozedur, die bei der Ausführung der Routine CORRES involviert
ist, ist in 13 dargestellt, die zeigt,
dass die Routine im Schritt 114 startet. Schritt 115 bestimmt,
ob die Banknote als eine $2-Banknote identifiziert wurde und, falls
die Antwort negativ ist, bestimmt Schritt 116, ob die beste
Korrelationszahl („Aufruf#1") größer als 799 ist.
Wenn die Antwort negativ ist, ist die Korrelationszahl zu klein,
um den Wert der Banknote mit Sicherheit zu identifizieren und somit
erzeugt Schritt 117 einen „keinen Aufruf"-Code. Im Schritt 118 wird
dann ein „kein
Aufruf bei der vorherigen „Banknote"-Flag gesetzt und die Routine kehrt im
Schritt 119 zum Hauptprogramm zurück.
-
Eine
bestätigende
Antwort im Schritt 116 führt das System weiter zum Schritt 120,
der bestimmt, ob die erfassten Datenwerte einen Tintenflecktest
passieren (unten beschrieben). Wenn die Antwort negativ ist, wird
ein „kein
Aufruf"-Code im
Schritt 117 erzeugt. Wenn die Antwort bestätigend ist,
geht das System weiter zu Schritt 121, der bestimmt, ob
die beste Korrelationszahl größer als 849 ist.
Eine bestätigende
Antwort im Schritt 121 zeigt an, dass die Korrelationsziffer
ausreichend hoch ist, so dass der Wert der abgetasteten Banknote
ohne weitere Tests mit Sicherheit identifiziert werden kann. Folglich
wird ein „Nennwert"-Code im Schritt 122 generiert,
der den Nennwert identifiziert, der durch das gespeicherte Muster
dargestellt wird, das in der höchsten
Korrelationszahl resultiert, und das System kehrt im Schritt 119 zum
Hauptprogramm zurück.
-
Eine
negative Antwort im Schritt 121 zeigt, dass die Korrelationszahl
zwischen 800 und 850 liegt. Es wurde herausgefunden,
dass Korrelationszahlen innerhalb dieses Bereichs ausreichend sind,
um alle Banknoten außer
der $2 Note zu identifizieren. Folglich führt eine negative Antwort im
Schritt 121 das System weiter zu Schritt 123,
der bestimmt, ob der Unterschied zwischen den beiden höchsten Korrelationszahlen
(„Aufruf#1" und „Aufruf#2") größer als 149 ist.
Wenn die Antwort bestätigend
ist, ist der durch die höchste
Korrelationsziffer identifizierte Wert akzeptierbar und somit wird
der „Wert"-Code im Schritt 122 generiert.
Wenn der Unterschied zwischen den beiden höchsten Korrelationszahlen weniger
als 150 beträgt,
erzeugt Schritt 123 eine negative Antwort, welche das System
weiter zum Schritt 117 führt, um einen „keinen
Aufruf"-Code zu generieren.
-
Zurück beim
Schritt 115 zeigt eine bestätigende Antwort bei diesem
Schritt an, dass der ursprüngliche Aufruf
eine $2-Note ist. Diese bestätigende
Antwort initiiert eine Reihe vor Schritten 124–127,
die identisch den Schritten 116, 120, 121 und 123 sind,
wie sie oben beschrieben wurden, außer dass die Zahlen 799 und 849, die
bei den Schritten 118 und 121 verwendet werden,
jeweils in den Schritten 124 und 126 in 849 und 899 geändert werden.
Das Ergebnis ist entweder die Erzeugung eines „kein Aufruf"-Codes im Schritt 117 oder
die Erzeugung eines $2-„Wert"-Codes im Schritt 122.
-
Ein
Problem, das bei Währungserkennungs-
und Zählsystemen
angetroffen wird, ist die Schwierigkeit, die beim Unterbrechen (aus
einer Vielzahl von Gründen)
und Wiederaufnehmen der Abtast- und Zählprozedur auftritt, wenn ein
Banknotenstapel gerade abgetastet wird. Wenn eine bestimmte Währungserkennungseinheit (CRU)
im Betrieb aufgrund eines „größeren" Systemfehlers angehalten
werden muss, wie beispielsweise eine im Transportweg verklemmte
Banknote, so gibt es im Allgemeinen keine Bedenken über den
ausstehenden Übergangsstatus
des gesamten Erkennungs- und Zählprozesses.
Wo jedoch die CRU aufgrund eines „kleineren" Fehlers angehalten werden muss, wie
beispielsweise der Identifizierung einer abgetasteten Banknote als eine
Fälschung
(basierend auf einer Vielzahl von überwachten Parametern) oder
eines „kein
Aufruf (eine Banknote, die basierend auf der Vielzahl von gespeicherten
Vergleichsmustern und/oder anderen Kriterien nicht als zu einem
speziellen Währungswert
gehörend
identifizierbar ist), ist es wünschenswert,
dass der Übergangsstatus
des gesamten Erkennungs- und Zählprozesses
beibehalten wird, so dass die CRU ohne eine wirksame Unterbrechung
des Währungs-/Zählprozesses
erneut gestartet werden kann.
-
Ist
insbesondere einmal eine abgetastete Banknote als eine „kein Aufruf"-Banknote (B1), basierend auf einem Satz von vorbestimmten
Kriterien identifiziert worden, so ist es wünschenswert, dass diese Banknote
B1 direkt zur Systemstapeleinheit transportiert
wird und die CRU mit der Banknote B1 als
der letzten, auf der Ausgangsaufnahme abgelegten Banknote angehalten
wird, während
gleichzeitig sichergestellt wird, dass die nachfolgenden Banknoten
in Positionen entlang des Banknotentransportweges gehalten werden,
in denen der Betrieb der CRU zweckmäßig wieder aufgenommen werden
kann, ohne dass eine Unterbrechung des Erkennungs-/Zählprozesses
stattfindet.
-
Da
die Banknotenverarbeitungsgeschwindigkeiten, mit denen Banknotenwährungssysteme
betrieben werden müssen,
sehr hoch sind (Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 800 bis 1500-Banknoten
pro Minute), ist es praktisch unmöglich, das System nachfolgend
zu einem „kein
Aufruf" anzuhalten,
ohne dass die nachfolgende Banknote B2 bereits
den optischen Abtastkopf überlappt
und teilweise abgetastet wurde. Als ein Ergebnis ist es faktisch
unmöglich,
dass das CRU-System den Übergangsstatus
des Erkennungs-/Zählprozesses
beibehält
(insbesondere im Hinblick auf die Banknote B2)
und der Prozess wieder aufgenommen werden kann, nachdem die schlechte
Banknote B1 zum Stapler transportiert wurde,
bequem aus diesem entfernt wurde und das System erneut gestartet
wurde. Das grundlegende Problem liegt darin, dass bei einem Anhalten der
CRU mit einer nur teilweise abgetasteten Banknote B2 es
schwierig ist, die daraus gewonnenen Reflektiondaten so in Beziehung
zu setzen, dass (wenn die CRU wieder gestartet wird) die Abtastung
nachher an exakt dem selben Punkt fortgeführt wird, an dem der Datenextraktionsprozess
unterbrochen wurde, als die CRU angehalten wurde.
-
Selbst
wenn versucht werden würde,
das CRU-System nachfolgend zu einem „kein Aufruf" sofort anzuhalten,
wäre jedwedes
nachfolgendes Abtasten von Banknoten absolut unzuverlässig aufgrund
mechanischen Spiels und der sich ergebenden Unterbrechung der optischen
Enkoderroutine, wie sie für
das Abtasten der Banknoten verwendet wird. Wenn folglich die CRU
wieder gestartet wird, ist der Aufruf für die nachfolgende Banknote
wahrscheinlich ebenfalls schlecht und der gesamte Erkennungs-/Zählprozess
wäre als
ein Ergebnis einer endlosen Schleife von „kein Aufruf" total unterbrochen.
-
Die
obigen Probleme werden durch die Verwendung einer Währungserfassungs-
und Zähltechnik
gelöst,
bei der die abgetastete Banknote, die als ein „kein Aufruf" identifiziert wurde,
direkt auf die Oberseite des Systemstaplers transportiert wird und
die CRU angehalten wird, ohne in nachteiliger Weise die Datenerfassungs-
und Verarbei tungsschritte für
eine nachfolgende Banknote zu beeinträchtigen. Wenn folglich die
CRU wieder gestartet wird, kann der gesamte Banknotenerkennungs-
und -zählprozess
ohne Unterbrechung wieder aufgenommen werden, als ob die CRU niemals
angehalten wurde.
-
Gemäß einer
bevorzugten Technik wird die CRU einem gesteuerten Abbremsverfahren
unterworfen, wenn eine Banknote als ein „kein Aufruf' basierend auf einigen
einer Vielzahl von in herkömmlicher
Weise bestimmten Banknotenkriterien identifiziert wird, wobei die
Geschwindigkeit, mit der die Banknoten über die Abtastköpfe bewegt
werden, gegenüber
der normalen Betriebsgeschwindigkeit verringert wird. Während dieses Abbremsprozesses
wird die „kein
Aufruf"-Banknote
(B1) auf die Oberseite des Staplers transportiert
und gleichzeitig wird die nachfolgende Banknote B2 der
normalen Abtastprozedur unterworfen, um den Wert zu identifizieren.
-
Die
Abbremsgeschwindigkeit ist so, dass die optische Abtastung der Banknote
B2 dann fertiggestellt ist, wenn die Betriebsgeschwindigkeit
der CRU auf eine vorbestimmte Betriebsgeschwindigkeit verringert
wurde. Obwohl die genaue Betriebsgeschwindigkeit am Ende der Abtastung
der Banknote B2 nicht kritisch ist, ist es
das Ziel, eine komplette Abtastung der Banknote B2 zu
ermöglichen,
ohne sie der Wirkung eines leeren Ganges oder eines Spiels auszusetzen,
wie es auftreten würde,
wenn der Anstieg bzw. Abfall zu schnell wäre, während gleichzeitig sichergestellt
wird, dass die Banknote B1 tatsächlich zum
Stapler transportiert wird.
-
Es
wurde experimentell bestimmt, dass bei Nennbetriebsgeschwindigkeiten
in der Größenordnung von
1000-Banknoten pro Minute die Abbremsung bevorzugt so ist, dass
die Betriebsgeschwindigkeit der CRU am Ende der Abbremsphase auf
ungefähr
ein Fünftel
ihrer normalen Betriebsgeschwindigkeit verringert ist, d. h. zu
dem Zeitpunkt, zu dem die optische Abtastung der Banknote B2 fertiggestellt wurde. Es wurde festgestellt, dass
bei diesen Geschwindigkeitswerten mit einem relativ hohen Maß an Sicherheit
(d. h. mit einer Korrelationszahl über 850) positive
Aufrufe im Hinblick auf den Wert der Banknote B2 basierend
auf den Reflektionsdaten gemacht werden können, die während der Abbremsphase erfasst
wurden.
-
Ist
einmal die optische Abtastung der Banknote B2 fertiggestellt,
wird die Geschwindigkeit auf eine nochmals geringere Geschwindigkeit
verringert, bis die Banknote B2 an den Banknotenkantensensoren
S1 und S2, die unten beschrieben werden, vorbei transportiert wurde,
und die Banknote B2 wird dann vollständig angehalten.
Gleichzeitig werden die Verarbeitungsergebnisse der abgetasteten
Daten der Banknote B2 im Systemspeicher
abgelegt. Das letztendliche Ergebnis dieser Anhalteprozedur ist,
dass die CRU nach dem Punkt, in dem die Abtastung der Banknote B2 zuverlässig
fertiggestellt wurde, komplett angehalten wird, und dass das Abtastverfahren
nicht irgendwelchen Unterbrechungseffekten (toter Gang etc.) unterworfen
ist, die auftreten würden,
wenn sofort nach der Identifizierung der Banknote B1 als
ein „kein
Aufruf" ein vollständiger Stop
versucht würde.
-
Die
verringerte Betriebsgeschwindigkeit der Maschine am Ende der Abbremsphase
ist so, dass die CRU vollständig
angehalten werden kann, bevor die nachfolgende Banknote B3 über
den optischen Abtastkopf transportiert wurde. Wenn somit die CRU
tatsächlich
angehalten wird, ist die Banknote B1 oben
am Systemstapler positioniert, die Banknote B2 wird übergangsweise
zwischen dem optischen Abtastkopf und der Stapeleinheit gehalten,
nachdem sie der Abtastung unterworfen wurde und die nachfolgende
Banknote B3 wird kurz vor dem optischen
Abtastkopf angehalten.
-
Wenn
die CRU wieder gestartet wird, vermutlich nachdem ein korrigierender
Eingriff als Antwort auf den „kleineren" Fehler vorgenommen
wurde, welcher zum Anhalten der CRU führte (wie beispielsweise dem Entfernen
der „kein
Aufruf"-Banknote
aus der Ausgangsaufnahme), kann der gesamte Abtastvorgang ununterbrochen
wieder aufgenommen werden, indem die gespeicherten Aufrufergebnisse
der Banknote B2 als Basis verwendet werden,
um die Systemzählung
geeignet auf dem neuesten Stand zu bringen, die Banknote B2 von ihrer vorangehenden Übergangsposition
entlang des Transportweges in die Stapeleinheit und die Banknote
B3 entlang des Transportweges in den Bereich
des optischen Abtastkopfes bewegt wird, wo sie der normalen Abtastung
und Verarbeitung unterworfen wird. Eine Routine zur Ausführung der
Abbremsungs-/Stopprozedur, wie sie oben beschrieben wurde, wird
durch das Flussdiagramm der 14 dargestellt.
Die Routine wird im Schritt 170 initialisiert, wobei sich
die CRU in ihrem normalen Betriebszustand befindet. Im Schritt 171 wird
eine Testbanknote B1 abgetastet, und die
Reflektionsdatenwerte, die daraus resultieren, wer den verarbeitet.
Als nächstes
wird im Schritt 172 eine Feststellung getroffen, ob oder
ob nicht die Testbanknote B1 ein „kein Aufruf" ist, wobei vorbestimmte
Kriterien in Zusammenhang mit der gesamten Banknotenerkennungsprozedur,
wie beispielsweise der Routine der 13,
verwendet werden. Wenn die Antwort im Schritt 172 negativ
ist, d. h. die Testbanknote B1 identifiziert
werden kann, wird zum Schritt 173 weitergegangen, wo eine
normale Verarbeitung der Banknote in Übereinstimmung mit den oben
beschriebenen Prozeduren fortgesetzt wird. Wenn jedoch die Testbanknote
B1 im Schritt 172 als „kein Aufruf
festgestellt wird, wird zum Schritt 174 weitergegangen,
wo die Abbremsung der CRU begonnen wird, beispielsweise wird die
Motorgeschwindigkeit des Transportantriebs auf ungefähr ein Fünftel seiner
Normalgeschwindigkeit verringert.
-
Nachfolgend
wird die „kein
Aufruf"-Banknote
B1 zum Stapler geführt, während gleichzeitig die nachfolgende
Testbanknote 82 unter den optischen Abtastkopf gebracht
und den Abtastungs- und Verarbeitungsschritten unterworfen wird.
Der Aufruf, der von der Abtastung und Verarbeitung der Banknote
B2 resultiert, wird zu diesem Zeitpunkt
im Systemspeicher abgelegt. Schritt 175 bestimmt, ob die
Abtastung B2 vollständig ist. Wenn die Antwort
negativ ist, bestimmt Schritt 176, ob eine vorbestimmte „Banknotenauszeit"-Zeitspanne verstrichen
ist, so dass das System nicht auf die Abtastung einer nicht vorhandenen
Banknote wartet. Eine bestätigende
Antwort im Schritt 176 resultiert darin, dass der Transportantriebsmotor
im Schritt 179 angehalten wird, wenn eine negative Antwort
im Schritt 176 bewirkt, dass die Schritte 175 und 176 so
lange ausgeführt
werden, bis einer von ihnen eine bestätigende Antwort ausführt.
-
Nachdem
die Abtastung der Banknote B2 fertiggestellt
wurde und bevor der Transportantriebsmotor angehalten wird, bestimmt
Schritt 178, ob einer der Sensoren S1 oder S2 (unten beschrieben)
durch eine Banknote abgedeckt ist. Eine negative Antwort im Schritt 178 zeigt
an, dass die Banknote an beiden Sensoren S1 und S2 vorbei ist und
somit wird der Transportantriebsmotor im Schritt 179 angehalten.
Dies bezeichnet das Ende des Abbremsungs-/Stopprozesses. Zu diesem
Zeitpunkt bleibt die Banknote B2 übergangsweise
im Transit, während
die nachfolgende Banknote B3 auf dem Transportweg
kurz vor dem optischen Abtastkopf angehalten wird.
-
Nachfolgend
zum Schritt 179 wird eine korrigierende Handlung als Antwort
auf die Benennung einer „kein
Aufruf"-Banknote
bequem vorgenommen; die oberste Banknote im Stapler kann einfach
aus diesem entfernt werden, und die CRU befindet sich dann in einem
Zustand zur Wiederaufnahme des Abtastprozesses. Folglich kann die
CRU wieder gestartet werden und die gespeicherten Ergebnisse, die
der Banknote B2 zugeordnet sind, werden
verwendet, um auf geeignete Weise die Systemzählung auf den neuesten Stand
zu bringen. Als nächstes
wird die identifizierte Banknote 132 entlang des Transportweges
zum Stapler geführt
und die CRU fährt
mit ihrer normalen Verarbeitungsroutine fort. Zwar wurde der obige
Abbremsprozess im Zusammenhang mit einem „kein Aufruf"-Fehler beschrieben,
doch werden andere kleinere Fehler (beispielsweise verdächtige Banknoten,
fremdartige Banknoten in der Fremdbetriebsart, usw.) auf die gleiche
Weise behandelt.
-
Bei
Währungsunterscheidungssystemen,
bei denen die Unterscheidung auf dem Vergleich eines Musters, das
aus einer Abtastung einer Testbanknote erhalten wurde, mit gespeicherten
Vergleichsmustern entsprechend den verschiedenen Banknotenwerten
beruht, beeinflussen die Muster, die als Vergleichsmuster bestimmt
sind, entscheidend die Leistungscharakteristiken des Unterscheidungssystems.
Beispielsweise bezieht sich bei dem System, das im
US-Patent Nr. 5,295,196 beschrieben
ist, das Korrelationsverfahren und die Genauigkeit, mit der ein
Banknotenwert bestimmt wird, direkt auf den Grad der Übereinstimmung
zwischen den Reflektionsdatenwerten auf dem Testmuster und den entsprechenden
Datenwerten auf den gespeicherten Vergleichsmustern. Bei anderen
Systemen wurden Vergleichsmuster durch Abtastung einer echten Banknote für einen
gegebenen Banknotenwert erzeugt und die resultierenden Muster als
Vergleichsmuster für
diesen Banknotenwert gespeichert. Aufgrund von Verschiedenheiten
bei echten Banknoten wird jedoch dieses Verfahren wahrscheinlich
zu einer schlechten Leistungsfähigkeit
des Unterscheidungssystems führen,
indem eine nicht akzeptierbare Anzahl von echten Banknoten zurückgewiesen
wird. Es wurde herausgefunden, dass die relative Härte, das
Alter, die Schrumpfung, die Benutzung und andere Eigenschaften einer
echten Banknote das durch Abtastung erzeugte Muster beeinflussen
können.
Diese Faktoren hängen
oft voneinander ab. Beispielsweise wurde herausgefunden, dass Banknoten,
die einen starken Grad an Abnutzung aufweisen, eine Verringerung
sowohl in der kurzen als auch in der langen Abmessung der Banknoten
aufweisen. Diese Schrumpfung von „benutzten" Bankno ten, die wiederum entsprechende
Verringerungen in ihrem kleinen Abmessungen verursacht, kann möglicherweise
einen Abfall im Korrelationsgrad zwischen derartigen benutzten Banknoten
eines gegebenen Banknotenwertes und den entsprechenden Vergleichsmustern
verursachen.
-
Als
Ergebnis wird wahrscheinlich ein Unterscheidungssystem, welches
ein Vergleichsmuster basierend auf einer einzigen Abtastung einer
echten Banknote erzeugt, nicht zu einer zufriedenstellenden Leistung führen. Wenn
beispielsweise ein $20-Vergleichsmuster
durch eine Abtastung einer neuen, echten $20-Banknote erzeugt wurde,
kann das Unterscheidungssystem eine nicht mehr akzeptierbare Anzahl
von echten, aber abgenutzten $20-Banknoten zurückweisen. Wenn andererseits
das $20-Vergleichsmuster
unter Verwendung einer sehr abgenutzten, echten $20 Banknote erzeugt
wurde, kann das Unterscheidungssystem eine nicht mehr akzeptierbare
Anzahl von echten, aber neuen $20-Banknoten zurückweisen.
-
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird ein Vergleichsmuster für einen gegebenen Banknotenwert
erzeugt, indem eine Vielzahl von Musterbestandteilen bzw. Komponentenmustern gemittelt
wird. Jeder Musterbestandteil wird durch Abtastung einer echten
Banknote mit dem gegebenen Banknotenwert erzeugt.
-
Gemäß einer
ersten Methode werden Vergleichsmuster erzeugt, indem eine Standardbanknote
mehrfach, üblicherweise
dreimal, abgetastet und der Mittelwert der entsprechenden Datenwerte
berechnet wird, bevor der Mittelwert als repräsentativ für ein Vergleichsmuster gespeichert
wird. Mit anderen Worten wird ein Vergleichsmuster für einen
gegebenen Banknotenwert erzeugt, indem eine Vielzahl von Komponentenmustern gemittelt
wird, wobei sämtliche
Komponentenmuster erzeugt werden, indem eine einzige echte Banknote
einer „Standard"-Qualität des gegebenen
Banknotenwertes abgetastet wird. Die „Standard"-Banknote ist eine leicht gebrauchte
Banknote, im Gegensatz zu einer harten neuen Banknote oder einer
Banknote, die stark benutzt ist. Die Standardbanknote ist vielmehr
eine Banknote von guter bis mittlerer Qualität. Die Komponentenmuster, die
gemäß dieser
ersten Methode erzeugt werden, sind in den 15a–15c dargestellt. Insbesondere zeigen die 15a–15c drei Testmuster, die jeweils bei einer Vorwärtsabtastung
einer $1-Banknote entlang ihrer grünen Seite, der umgekehrten
Abtastung einer 2$-Banknote auf ihrer grünen Seite und der Vorwärts abtastung
einer $100-Banknote an ihrer grünen
Seite erzeugt wurden. Es ist anzumerken, dass zum Zwecke der Klarheit
die Testmuster in den 15a–15c unter Verwendung von 128 Reflektionsdatenwerten
pro Banknotenabtastung erzeugt wurden, im Gegensatz zur bevorzugten
Verwendung von nur 64 Datenwerten. Der bemerkenswerte Unterschied,
der zwischen den entsprechenden Datenwerten dieser drei Testmuster
auftritt, ist ein Indiz für
das hohe Maß an
Zuverlässigkeit,
mit der Banknotenwerte unter Verwendung des vorangehenden optischen
Erfassungs- und Korrelations-Verfahrens benannt werden können.
-
Gemäß einem
zweiten Verfahren wird ein Vergleichsmuster für einen gegebenen Banknotenwert
erzeugt, indem zwei oder mehr Standardbanknoten einer Standardqualität abgetastet
werden und eine Vielzahl von Komponentenmuster berechnet wird. Diese
Komponentenmuster werden dann zur Ableitung eines Vergleichsmusters
gemittelt. Beispielsweise wurde herausgefunden, dass einige echte
$5-Banknoten dunkle Treppen am Lincoln Memorial aufweisen, während andere
echte $5-Banknoten helle Treppen aufweisen. Um diese Verschiedenheiten
zu kompensieren, können
Standardbanknoten, aus denen Komponentenmuster abgeleitet werden,
so ausgewählt
werden, dass zumindest eine abgetastete Standardbanknote dunkle
Treppen und zumindest eine Standardbanknote helle Treppen aufweist.
-
Es
wurde herausgefunden, dass eine alternative Methode zu einer verbesserten
Leistungsfähigkeit
bei Unterscheidungssystemen führen
kann, insbesondere im Hinblick auf bestimmte Banknotenwerte. Beispielsweise
wurde herausgefunden, dass sich die aufgedruckten Kennzeichen auf
einer $10-Banknote bei der 1990er Serie von Banknoten mit Sicherheitsstreifen
geändert
haben. Insbesondere weist die 1990er Serie $10-Banknoten eine Grenzlinie-zu-Grenzlinie
Abmessung auf, die etwas größer als
die der vorhergehenden Serie von $10-Banknoten ist. Ähnlich wurde
herausgefunden, dass die abgetasteten Muster einer alten, halb geschrumpften
$5-Banknote beträchtlich
vom abgetasteten Muster einer neuen $5-Banknote abweichen können.
-
Gemäß einer
dritten Methode wird ein Vergleichsmuster für einen gegebenen Banknotenwert
erzeugt, indem eine Vielzahl von Komponentenmuster gemittelt wird,
wobei einige der Komponentenmuster erzeugt werden, indem eine oder
mehr neue Banknoten des gegebenen Banknotenwertes abgetastet werden,
und einige der Komponen tenmuster erzeugt werden, indem eine oder
mehr alte Banknoten des gegebenen Banknotenwertes abgetastet werden.
Die neuen Banknoten sind Banknoten guter Qualität, die in den letzten Jahren gedruckt
wurden und einen Sicherheitsstreifen beinhalten (für diejenigen
Banknotenwerte, bei denen Sicherheitsstreifen vorgesehen sind).
Die neuen Banknoten sind vorzugsweise relativ hart. Eine neue $10-Banknote ist
vorzugsweise eine aus der 1990er Serie oder eine spätere Banknote
von sehr hoher Qualität,
was bedeutet, dass die Banknote beinahe im „Mint"-Zustand ist. Alte Banknoten sind Banknoten,
die etwas Schrumpfung und oft eine gewisse Verfärbung aufweisen. Die Schrumpfung
kann daraus resultieren, dass die Banknote einer relativ starken
Abnutzung unterworfen war. Eine neue Banknote, die bei dieser dritten
Methode verwendet wird, weist eine höhere Qualität als eine Banknote der vorangehenden
Methoden auf, während
eine alte Banknote bei dieser dritten Methode eine geringere Qualität als eine
Standardbanknote aufweist.
-
Die
dritte Methode kann durch ein Studium der Tabelle 2 besser verstanden
werden, welche die Art und Weise zusammenfasst, mit der Komponentenmuster
für eine
Vielzahl von Banknotenwerten erzeugt werden. Tabelle 2: Komponentenabtastungen für die verschiedenen
Banknotenwerte
Banknotenwert | Abtastrichtung | CP1 | CP2 | CP3 |
$1 | Vorwärts | –0,2 Std. | 0,0
Std. | +0,2
Std. |
$1 | Rückwärts | –0,2 Std. | 0,0
Std. | +0,2
Std. |
|
$2,
links | Vorwärts | –0,2 Std. | –0,15 Std. | –0,1 Std. |
$2,
links | Rückwärts | –0,2 Std. | –0,15 Std. | –0,1 Std. |
$2,
rechts | Vorwärts | –0,0 Std. | +0,1
Std. | +0,2
Std. |
$2,
rechts | Rückwärts | –0,0 Std. | +0,1
Std. | +0,2
Std. |
|
$5 | Vorwärts | –0,2 alt
(h
tr) | 0,2
neu
(d tr) | +0,2
alt
(h tr) |
$5 | Rückwärts | –0,2 alt
(h
tr) | 0,2
neu
(d tr) | +0,2
alt
(h tr) |
|
$10,
links | Vorwärts | –0,2 alt | –0,1 neu | 0,0
alt |
$10,
links | Rückwärts | –0,0 alt | +0,1
neu | +0,2
alt |
$10,
rechts | Vorwärts | +0,1
alt | +0,1
neu | +0,3
alt |
$10,
rechts | Rückwärts | –0,2 alt | –0,15 neu | –0,1 alt |
|
$20 | Vorwärts | –0,2 alt | +0,0
neu | +0,2
alt |
$20 | Rückwärts | –0,2 alt | +0,0
neu | +0,2
alt |
|
$50 | Vorwärts | –0,2 Std. | 0,0
Std. | +0,2
Std. |
$50 | Rückwärts | –0,2 Std. | 0,0
Std. | +0,2
Std. |
|
$100 | Vorwärts | –0,2 Std. | 0,0
Std. | +0,2
Std. |
$100 | Rückwärts | –0,2 Std. | 0,0
Std. | +0,2
Std. |
-
Tabelle
2 fasst die Position des Abtastkopfes relativ zur Mitte der grünen Oberfläche einer
US-Banknote, wie auch die Art der abzutastenden Banknote, zusammen,
um Komponentenmuster für
verschiedene Banknotenwerte zu erzeugen. Die drei Komponentenmuster
(„CP") für einen
gegebenen Banknotenwert und für
eine gegebene Abtastrichtung werden gemittelt, um ein entsprechendes
Vergleichsmuster zu ergeben. Die achtzehn (18) Reihen entsprechen
der bevorzugten Methode, achtzehn (18) Vergleichsmuster zu erzeugen. Die
Position der Abtastköpfe
ist relativ zur Mitte des mit einer Grenzlinie versehenen Bereichs
der Banknote angegeben. Somit zeigt eine Position von „0,0" an, dass der Abtastkopf über der
Mitte des mit einer Grenzlinie versehenen Bereichs der Banknote
zentriert ist. Ein Versatz nach links relativ zur Mitte ist durch
eine negative Zahl angezeigt, während
ein Versatz nach rechts durch eine positive Zahl angezeigt ist.
Somit bezeichnet eine Position von 0,2" einen Versatz von 2/10-tel eines Zolls
nach links der Mitte einer Banknote, während eine Position von „+0,1" einen Versatz von
1/10-tel eines Zolls nach rechts von der Mitte einer Banknote bezeichnet.
-
Folglich
zeigt Tabelle 2 an, dass Komponentenmuster für eine $20-Banknote, die in
Vorwärtsrichtung abgetastet
wurde, durch Abtasten einer alten $20-Banknote 2/10-tel eines Zolls
nach rechts und nach links von der Mitte der Banknote und durch
Abtasten einer neuen $20-Banknote direkt entlang der Mitte der Banknote erhalten
werden. 15d zeigt einen Graphen, in
dem diese drei Muster dargestellt sind. Diese drei Muster werden
dann gemittelt, um das Vergleichsmuster für eine in Vorwärtsrichtung
abgetastete $20-Banknote zu erhalten. 15e zeigt
einen Graphen, in dem ein Muster für eine $20-Banknote dargestellt
ist, die in der Vorwärtsrichtung
abgetastet wurde, indem die Muster der 15d gemittelt
werden. Dieses Muster wird das entsprechende $20-Vergleichsmuster,
nachdem es normalisiert wurde. Bei der Erzeugung dieser Vergleichsmuster
kann man eine Abtastvorrichtung verwenden, bei der die abzutastende
Banknote stationär
gehalten wird und ein Abtastkopf über die Banknote bewegt wird.
Eine derartige Vorrichtung erlaubt eine Bewegung des Abtastkopfes
zu den Seiten hin, nach links und rechts, über eine abzutastende Banknote
und ermöglicht
es daher, den Abtastkopf über
den Bereich der Banknote zu positionieren, den man abtasten möchte, beispielsweise 2/10-tel
eines Zolls nach links der Mitte des mit einer Grenzlinie versehenen
Bereichs.
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Wie
oben beschrieben wurde, werden für
$10-Banknoten zwei Muster für
jede Abtastrichtung erzeugt, wobei ein Muster etwas nach links der
Mitte abgetastet wird und ein Muster etwas rechts der Mitte abgetastet wird.
Bei $5-Banknoten wurde festgestellt, dass einige $5-Banknoten mit
dunkleren Treppen („d
tr") auf dem Bild
des Lincoln Memorials bedruckt sind, während andere mit helleren Treppen
(„h tr") bedruckt sind.
Die Wirkung dieser Variation wird durch Verwendung einer alten Banknote
mit hellen Treppen und einer neuen Banknote mit dunklen Treppen
herausgemittelt.
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Wie
anhand der Tabelle 2 zu erkennen ist, wird bei einigen Banknoten
die dritte Methode, bei der alte und neue Banknoten verwendet werden,
nicht benutzt; vielmehr wird eine Standard-(„std")Banknote verwendet, um alle drei Komponentenmuster
wie bei der ersten Methode zu erzeugen. Somit wird das Vergleichsmuster
für eine
in Vorwärtsrichtung
abgetastete $1-Banknote durch Mittelung dreier Komponentenmuster
erzeugt, die durch eine dreifache Abtastung einer Standardbanknote
erzeugt wurden, einmal 2/10-tel eines Zolls nach links, einmal entlang
der Mitte und einmal 2/10-tel
eines Zolls nach rechts.
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Wie
in Tabelle 2 dargestellt ist, kann ein Unterscheidungssystem eine
Kombination der gemäß dieser Erfindung
entwickelten Methoden verwenden, wobei beispielsweise einige Vergleichsmuster
gemäß dem ersten
Verfahren und einige Vergleichsmuster gemäß dem dritten Verfahren erzeugt
sind. Ähnlich
kann ein Unterscheidungssystem die Abtastung neuer, standardmäßiger und
alter Banknoten kombinieren, um Komponentenmuster zu erzeugen, die
zur Erzeugung eines Vergleichsmusters gemittelt werden müssen. Zusätzlich kann
ein Unterscheidungssystem Vergleichsmuster erzeugen, indem Banknoten
verschiedener Qualitäten und/oder
mit verschiedenen Charakteristiken abgetastet und dann die daraus
resultierenden Muster gemittelt werden. Alternativ kann ein Unterscheidungssystem
mehrere Banknoten einer gegebenen Qualität eines vorgegebenen Banknotenwerts
abtasten, beispielsweise drei neue $50-Banknoten, während eine oder neuere Banknoten
einer unterschiedlichen Qualität
für einen
anderen Banknotenwert abgetastet werden, beispielsweise drei alte
und abgetragene $1-Banknoten, um Komponentenmuster zu erzeugen,
die zur Erzeugung der Vergleichsmuster gemittelt werden müssen.
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Die
oben beschriebene optische Erfassungs- und Korrelationstechnik ermöglicht die
Identifizierung von vorprogrammierten Währungswerten mit einem hohen
Maß an
Genauigkeit und basiert auf einer relativ geringen Verarbeitungszeit
für digitalisierte,
erfasste Reflektionswerte und deren Vergleich mit den Vergleichscharakteristikmustern.
Diese Vorgehensweise wird verwendet, um Banknoten abzutasten, die
abgetasteten Daten zu normalisieren und Vergleichsmuster so zu erzeugen,
dass die Banknotenabtastungen während
des Betriebs eine direkte Übereinstimmung
bei verglichenen Datenpunkten in Abschnitten der Banknote aufweisen,
die die am meisten unterscheidungsfähigen, aufgedruckten Kennzeichen
besitzen. Um auf geeignete Weise ver schiedene Währungswerte unterscheiden zu
können,
ist eine relativ niedrige Anzahl von Reflektionswerten nötig.
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Ein
Vorteil mit dieser Vorgehensweise liegt darin, dass es nicht notwendig
ist, Banknoten entlang ihrer Breitenabmessung abzutasten. Des Weiteren
verringert die Verringerung der Anzahl der Datenwerte die Verarbeitungszeiten
derart, dass zusätzliche
Vergleiche während
der zwischen der Abtastung von nachfolgenden Banknoten zur Verfügung stehenden
Zeit angestellt werden können.
Wie oben beschrieben wurde, wird es insbesondere möglich, ein
Testmuster mit mehreren gespeicherten Vergleichscharakteristikmustern
zu vergleichen, so dass das System nunmehr in der Lage ist, Banknoten
zu identifizieren, die in „Vorwärts"- oder „Rückwärts"-Richtung entlang
der grünen
Oberfläche
der Banknote abgetastet werden.
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Ein
weiterer Vorteil, der von der Verringerung der Verarbeitungszeit
stammt, wie sie durch das bevorzugte Erfassungs- und Korrelations-Schema
realisiert wird, liegt darin, dass die Antwortzeit, die entweder
zum Stoppen des Transports einer Banknote, die als „fehlerhaft" identifiziert wurde,
d. h. als nicht entsprechend zu irgendeinem der gespeicherten Vergleichscharakteristikmuster,
oder zum Ableiten einer solchen Banknote zu einem getrennten Stapelbehälter benötigt wird,
entsprechend verkürzt
wird. Folglich kann das System auf bequeme Weise programmiert sein,
ein Flag zu setzen, wenn ein abgetastetes Muster nicht irgendeinen
der Vergleichsmuster entspricht. Die Identifizierung eines solchen
Zustandes kann dazu verwendet werden, den Antriebsmotor für den Banknotentransport
des Mechanismus anzuhalten. Da die optische Codiereinrichtung mit der
Drehbewegung des Antriebsmotors verbunden ist, kann die Synchronisierung
zwischen den Zuständen
vor und nach dem Stop beibehalten werden.
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Die
Korrelationsprozedur und die Genauigkeit, mit der ein Banknotenwert
festgestellt wird, ist direkt mit dem Maß an Übereinstimmung zwischen den
Reflektionsdatenwerten auf dem Testmuster und den entsprechenden
Datenwerten der gespeicherten Vergleichsmuster verknüpft. Somit
kann eine Schrumpfung von „benutzten" Banknoten, die wiederum
eine entsprechende Verringerung sowohl in deren kurzen als auch
langen Abmessungen verursacht, möglicherweise
zu einem Abfall im Grad der Korrelation zwischen einer solchen benutzten
Banknote eines gegebenen Banknotenwertes und den entsprechenden
Vergleichsmustern führen.
Banknoten, die einem hohen Maß an
Benutzung unterworfen waren, zeigen eine derartige Verringerung
sowohl in der kurzen als auch der langen Abmessung der Banknote.
Zwar bleibt die dargestellte Erfassungs- und Korrelationstechnik
relativ unabhängig
von irgendwelchen Änderungen
in der nicht im voraus bestimmten Abmessung der Banknote, eine Verringerung
entlang der im voraus gewählten
Abmessung kann jedoch die Korrelationsfaktoren beeinflussen, indem
eine relative Verschiebung der Reflektionswerte, die beim Transport
der „geschrumpften" Banknoten über den
Abtastkopf erhalten werden, stattfindet. Wenn folglich die Banknoten
entlang ihrer Breitenrichtung transportiert und abgetastet werden,
bleibt die Erfassungs- und Korrelationstechnik relativ unabhängig von
Irgendwelchen Änderungen
in der kurzen Abmessung der Banknote und die Verringerung entlang
der Breitenrichtung kann die Korrelationsfaktoren beeinflussen.
Wenn auf ähnliche
Weise die Banknoten entlang ihrer kurzen Abmessung transportiert
und abgetastet werden, bleibt die Erfassungs- und Korrelationstechnik
relativ unabhängig
von irgendwelchen Änderungen
in der Breitenrichtung der Banknote und eine Verringerung entlang
der kurzen Abmessung kann die Korrelationsfaktoren beeinflussen.
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Um
die Wirkung einer solchen Banknotenschrumpfung aufzufangen oder
aufzuheben, kann die oben beschriebene Korrelationstechnik unter
Verwendung eines progressiven Verschiebeansatzes abgeändert werden,
bei dem ein Testmuster, das nicht irgendeinen der Vergleichsmuster
entspricht, in vorbestimmte Abschnitte unterteilt wird und die Datenwerte
von aufeinanderfolgenden Abschnitten progressiv verschoben und wieder mit
den gespeicherten Mustern verglichen werden, um den Banknotenwert
zu identifizieren. Es wurde experimentell festgestellt, dass ein
derartiger progressiver Versatz tatsächlich einem Datenversatz aufgrund
eines Schrumpfens einer Banknote entlang der vorbestimmten Richtung
entgegenwirkt.
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Der
progressive Verschiebeeffekt wird am besten durch die Korrelationsmuster
erläutert,
die in den 16a–e dargestellt sind. Aus Gründen der
Klarheit wurden die dargestellten Muster unter Verwendung von 128
Datenwerten für
jede Abtastung einer Banknote im Vergleich zu der bevorzugten Verwendung
von 64 Datenwerten erzeugt. Die 16a zeigt
die Korrelation zwischen einem Testmuster (dargestellt durch eine
dicke Linie) und ein entsprechendes Vergleichsmuster (dargestellt
durch eine dünne Linie).
Anhand der 16a ist klar, dass der Grad
der Korrelation zwischen den beiden Mustern relativ gering ist und
einen Korrelationsfaktor von 606 aufweist.
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Die
Art und Weise, mit der die Korrelation zwischen diesen Mustern unter
Verwendung einer progressiven Verschiebung erhöht wird, wird am besten dadurch
erläutert,
dass die Korrelation an den mit A–E bezeichneten Referenzpunkten
entlang der Achse, die die Anzahl der Datenwerte bestimmt, betrachtet
wird. Die Wirkung, die durch eine „einzige" progressive Verschiebung bei der Korrelation
hervorgerufen wird, ist in der 16b gezeigt,
welche eine „einzelne" Verschiebung des
Testmusters der 16a zeigt. Dies wird dadurch erreicht,
dass das Testmuster in zwei gleiche Segmente mit jeweils 64 Datenwerten
unterteilt wird. Das erste Segment wird ohne eine Verschiebung beibehalten,
wohingegen das zweite Segment um einen Faktor eines Datenwerts verschoben
wird. Unter diesen Bedingungen wurde festgestellt, dass der Korrelationsfaktor
an den in der Verschiebungsrichtung angeordneten Referenzpunkten,
insbesondere im Punkt E, verbessert wird.
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16c zeigt die Wirkung, die durch eine doppelte" progressive Verschiebung
hervorgerufen wird, wobei Abschnitte des Testmusters in drei Stufen
verschoben werden. Dies wird durch eine Teilung des Gesamtmusters
in drei ungefähr
gleich große
Abschnitte erreicht. Der Abschnitt eins wird nicht verschoben, der Abschnitt
zwei wird um einen Datenwert verschoben (wie in 16b) und Abschnitt drei wird um einen Faktor von
zwei Datenwerten verschoben. Mit einer „doppelten" Verschiebung kann, wie zu erkennen
ist, der Korrelationsfaktor in Punkt E werter verbessert werden.
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Auf
einer ähnlichen
Basis zeigt die 16d den Effekt bei einer Korrelation,
die durch „dreifache" progressive Verschiebung
erzeugt wurde, wobei das Gesamtmuster zunächst in vier (4) ungefähr gleich
große
Abschnitte unterteilt wird. Dann wird Abschnitt eins ohne Verschiebung
beibehalten, Abschnitt zwei wird um einen Datenwert verschoben,
Abschnitt drei wird um zwei Datenwerte verschoben und Abschnitt
vier wird um drei Datenwerte verschoben. Unter diesen Umständen ist
zu erkennen, dass sich der Korrelationsfaktor im Punkt E nochmals
erhöht
hat.
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16e zeigt die Wirkung auf die Korrelation, die
durch eine „vierfache" Verschiebung hervorgerufen wird,
wobei das Muster zunächst
in fünf
(5) ungefähr
gleich große Abschnitte
unterteilt wird. Die ersten vier (4) Abschnitte werden in Übereinstimmung
mit der Vorgehensweise bei der „dreifachen" Verschiebung gemäß 16d verschoben während der fünfte Abschnitt um einen Faktor
von vier (4) Datenwerten verschoben wird. Anhand der 16e ist klar, dass sich die Korrelation in Punkt
E beinahe bis hin zu einer Überdeckung
der verglichenen Datenwerte erhöht
hat.
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Bei
einer alternativen Herangehensweise an die progressive Verschiebung
wird das Maß der Schrumpfung
einer abgetasteten Banknote durch Vergleich der Länge der
abgetasteten Banknote, wie sie durch den Abtastkopf gemessen wird,
mit der Menge einer „ungeschrumpften" Banknote bestimmt.
Diese „ungeschrumpfte" Länge ist
vorab im Systemspeicher abgelegt. Die Art der progressiven Verschiebung,
d. h. „einfach", „doppelt", „dreifach" etc., die beim Testmuster
angewendet wird, wird dann direkt in Abhängigkeit vom gemessenen Maß der Schrumpfung
bestimmt. Je größer das
Maß der
Schrumpfung ist, desto größer ist
die Anzahl der Abschnitte, in die das Testmuster unterteilt wird.
Ein Vorteil dieser Vorgehensweise liegt darin, dass nur ein Korrelationsfaktor
berechnet wird, im Gegensatz zur möglichen Berechnung mehrerer
Korrelationsfaktoren für
die verschiedenen Arten der progressiven Verschiebung.
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In
einer weiteren Vorgehensweise der progressiven Verschiebung wird
anstelle der Verwendung einer progressiven Verschiebung beim Testmuster
die progressive Verschiebung bei jedem der Vergleichsmuster durchgeführt. Die
Vergleichsmuster im Systemspeicher sind in vorbestimmte Abschnitte
unterteilt und die Datenwerte in den aufeinanderfolgenden Abschnitten
werden progressiv verschoben und wieder mit dem abgetasteten Testmuster
verglichen, um den Banknotenwert festzustellen. Um die Verarbeitungszeit
zu verringern, kann der Grad der progressiven Verschiebung, der
bei den Vergleichsmustern angewendet werden sollte, durch eine vorangehende
Messung des Maßes
der Schrumpfung der abgetasteten Banknote bestimmt werden. Indem
zuerst der Maß der
Schrumpfung gemessen wird, wird nur eine Art der progressiven Verschiebung auf
die gespeicherten Vergleichsmuster angewendet.
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Anstelle
der Neuanordnung der abgetasteten Testmuster oder der gespeicherten
Vergleichsmuster kann der Systemspeicher im Vorab gespeicherte Muster
entsprechend den verschiedenen progressiven Verschiebungen enthalten.
Das abgetastete Testmuster wird dann mit all diesen abgespeicherten
Mustern im Systemspeicher vergli chen. Um jedoch die für die Datenverarbeitung
benötigte
Zeit zu verringern, kann diese Herangehensweise abgeändert werden,
indem zunächst
das Maß der
Schrumpfung gemessen wird und dann nur diejenigen gespeicherten
Muster aus dem Systemspeicher ausgewählt werden, die dem gemessenen
Maß an Schrumpfung
zum Vergleich mit dem abgetasteten Testmuster entsprechen.
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Der
Vorteil der Verwendung des progressiven Verschiebeansatzes liegt
im Gegensatz zu einer bloßen Verschiebung
um einen festen Betrag von Datenwerten über das gesamte Testmuster
darin, dass die in den anfänglichen
Abschnitten der Muster erreichte Verbesserung der Korrelation durch
nachfolgende Verschiebungen des Testmusters nicht neutralisiert
oder zunichte gemacht werden. Anhand der obigen Abbildungen ist klar,
dass das Maß der
Korrelation für
die Datenwerte, die innerhalb der progressiv verschobenen Abschnitte fallen,
entsprechend ansteigt.
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Wichtiger
ist jedoch, dass die progressive Verschiebung einen erheblichen
Anstieg des Gesamtkorrelationsfaktors aus einem Mustervergleich
bewirkt. Beispielsweise wird der ursprüngliche Korrelationsfaktor
von 606 (16a) durch die „einfache" Verschiebung, wie
sie in 16b gezeigt ist, auf 681 erhöht. Die „doppelte" Verschiebung, wie
sie in 16c gezeigt ist, erhöht die Korrelationszahl
auf 793, die „dreifache" Verschiebung der 16d erhöht
die Korrelationszahl auf 906 und die „vierfache" Verschiebung, wie sie in 16e gezeigt ist, erhöht schließlich die Gesamtkorrelationszahl
auf 960. Unter Verwendung der obigen Vorgehensweise wurde
festgestellt, dass gebrauchte Banknoten, die ein hohes Maß an Schrumpfung
aufweisen, und die nicht genau als zu dem richtigen Währungswert
gehörig
identifiziert werden können,
wenn die Korrelation ohne jedwede Verschiebung durchgeführt wird,
mit einem hohem Maß an
Sicherheit identifiziert werden können, wenn ein progressiver
Verschiebeansatz verwendet wird, vorzugsweise durch Verwendung einer „dreifachen" oder „vierfachen" Verschiebung.
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Bei
Währungsunterscheidungssystemen,
bei denen die Unterscheidung auf dem Vergleich eines Musters, das
von einer Abtastung einer Probebanknote stammt, mit gespeicherten
Vergleichsmustern entsprechend den verschiedenen Notenwerten beruht,
beeinflussen die miteinander zu vergleichenden Muster erheblich
die Leistungseigenschaften des Unterscheidungssystems. Beispielsweise
hängt bei
dem im
US-Patent Nr. 5,295,196 beschriebenen
System das Korrelationsverfahren und die Genauigkeit, mit der ein
Banknotenwert festgestellt wird, direkt vom Maß der Übereinstimmung zwischen den
Reflektionswerten auf dem Testmuster und den entsprechenden Werten
der gespeicherten Vergleichsmuster ab. Gemäß der oben beschriebenen Methode
wird die Identität
einer zu testenden Banknote festgestellt, indem ein abgetastetes
Muster, das durch Abtasten der zu testenden Banknote erzeugt wird,
mit einem oder mehreren echten Banknoten zugeordneten Vergleichsmustern
verglichen wird. Wenn das abgetastete Muster ausreichend mit einem
der Vergleichsmuster korreliert, kann die Identität der Banknote
genannt werden. Das Verfahren zur Identifikation einer zu testenden
Banknote kann einem zweistufigen Schwellenwerttest, wie oben beschrieben,
unterworfen werden.
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Das
Maß der
Korrelation zwischen einem abgetasteten und einem Vergleichsmuster
kann jedoch negativ beeinflusst werden, wenn die beiden Muster nicht
auf geeignete Weise zueinander ausgerichtet sind. Eine derartige
Fehlausrichtung zwischen Mustern kann wiederum negativ die Leistung
eines Währungsidentifikationssystems
beeinflussen. Eine Fehlausrichtung zwischen Mustern kann aus einer
Reihe von Faktoren stammen. Wenn beispielsweise ein System so ausgestaltet
ist, dass der Abtastprozess als Antwort auf die Erfassung der dünnen Grenzlinie,
die die US-Währung
umgibt, oder auf die Erfassung irgendeines anderen aufgedruckten
Kennzeichens, wie beispielsweise den Rand der aufgedruckten Kennzeichen
auf einer Banknote, begonnen wird, können falsche Markierungen am
Beginn des Abtastungsverfahrens zu einem ungeeigneten Zeitpunkt
bewirken. Dies ist insbesondere bei falschen Markierungen im Bereich
zwischen dem Rand einer Banknote und dem Rand der aufgedruckten
Kennzeichen auf der Banknote der Fall. Derartige falsche Markierungen
können
bewirken, dass der Abtastprozess zu früh beginnt, was in einem abgetasteten
Muster resultiert, welches gegenüber
einem entsprechenden Vergleichsmuster voreilt. Wo alternativ die
Erfassung des Randes einer Banknote verwendet wird, um den Abtastprozess
auszulösen,
kann eine Fehlausrichtung zwischen den Mustern aus Abweichungen
zwischen dem Ort der aufgedruckten Kennzeichen auf der Banknote
relativ zu den Rändern
einer Banknote resultieren. Derartige Abweichungen können aufgrund
der Toleranzen entstehen, die während
des Druck- und/oder Schneid-Verfahrens
bei der Herstellung der Währung
erlaubt sind. beispielsweise wurde festgestellt, dass die Steile
des vorderen Randes von aufgedruckten Kennzeichen auf kanadischer Währung relativ
zum Rand der kanadischen Währung
sich um bis zu ungefähr
0,2 Zoll (ungefähr
0,5 cm) ändern
kann.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung werden die Probleme in Verbindung mit
fehlerhaft ausgerichteten Mustern gelöst, indem ein verbessertes
Verfahren zur Erzeugung mehrfach abgetasteter und/oder Vergleichsmuster
und zum Vergleich der mehrfach abgetasteten und Vergleichsmuster
miteinander verwendet wird. Kurz gesagt beinhaltet ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
der verbesserten Mustererzeugungsmethode die Entfernung von Datenwerten
aus einem Ende des abzuändernden
Musters und das Hinzufügen
von Datenwerten an dem gegenüberliegenden
Ende gleich den Datenwerten, die in den entsprechenden Positionen
der Reihen des Musters enthalten sind, mit dem das abgeänderte Muster
verglichen werden soll. Dieser Prozess kann bis zu einer vorbestimmten
Anzahl von Malen wiederholt werden, bis eine ausreichend hohe Korrelation
zwischen den beiden Mustern erhalten wird, um die Identität der zu
testenden Banknote benennen zu können.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann anhand der Tabelle 3 besser verstanden
werden. Die Tabelle 3 enthält
Datenwerte, die durch Abtastung der kleinen Abmessung einer kanadischen
$2-Banknote entlang eines Segments erzeugt werden, das um die Mitte
der Banknote an der Seite gegenüber
der Portraitseite angeordnet ist. Insbesondere stellt die zweite
Spalte der Tabelle 3 ein abgetastetes Muster dar, das durch Abtasten
einer kanadischen $2-Testbanknote erzeugt wurde. Das abgetastete
Muster umfasst 64 Datenwerte, die der Reihe nach angeordnet sind.
Jeder Datenwert weist eine ihm zugewiesene Sequenzposition, Ziffer
1–64,
auf. Die fünfte
Spalte stellt ein einer kanadischen $2-Banknote zugeordnetes Vergleichsmuster
dar. Das Vergleichsmuster umfasst auf ähnliche Weise eine Folge von
64 Datenwerten. Die dritte und vierte Spalte stellt das abgetastete
Muster dar, nach dem es in Vorwärtsrichtung
jeweils ein- und zweimal abgeändert
wurde. Im Ausführungsbeispiel,
wie es in Tabelle 3 dargestellt ist, wurde ein Datenwert vom Anfang
des vorangehenden Musters während
einer jeden Abänderung
entfernt. Tabelle 3
Sequenzposition, | Abgetastetes
Muster | Einmal
geändertes
abgetastetes Muster | Zweimal
geändertes
abgetastetes Muster | Vergleichsmuster |
1 | 93 | 50 | –21 | 161 |
2 | 50 | –21 | 50 | 100 |
3 | –21 | 50 | 93 | 171 |
4 | 50 | 93 | 65 | 191 |
5 | 93 | 65 | 22 | 252 |
6 | 65 | 22 | 79 | 403 |
7 | 22 | 79 | 136 | 312 |
8 | 79 | 136 | 193 | 434 |
9 | 136 | 193 | 278 | 90 |
10 | 193 | 278 | 164 | 0 |
11 | 278 | 164 | 136 | 20 |
12 | 164 | 136 | 278 | 444 |
. | . | . | . | . |
. | . | . | . | . |
. | . | . | . | . |
52 | –490 | –518 | –447 | –1090 |
53 | –518 | –447 | –646 | –767 |
54 | –447 | –646 | –348 | –575 |
55 | –646 | –348 | –92 | –514 |
56 | –348 | –92 | –63 | –545 |
57 | –92 | –63 | –205 | –40 |
58 | –63 | –205 | 605 | 1665 |
59 | –205 | 605 | 1756 | 1705 |
60 | 605 | 1756 | 1401 | 1685 |
61 | 1756 | 1401 | 1671 | 2160 |
62 | 1401 | 1671 | 2154 | 2271 |
63 | 1671 | 2154 | *2240 | 2240 |
64 | 2154 | *2210 | *2210 | 2210 |
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Das
abgeänderte
Muster, wie es in der dritten Spalte dargestellt ist, wird erzeugt,
indem ein zusätzlicher
Datenwert am Ende der ursprünglich
abgetasteten Musterfolge hinzugefügt wird, was tatsächlich den
ersten Datenwert des ursprünglichen
Musters, beispielsweise 93, vom abgeänderten Muster entfernt. Der
hinzugefügte
Datenwert in der letzten Reihenposition, 64, ist gleich dem Datenwert
in der 64-sten Sequenzposition im Vergleichsmuster, d. h. 2210.
Das Kopieren des 64-sten Datenwertes wird durch einen Stern in der
dritten Spalte dargestellt. Das zweite abgeänderte Muster, das in der vierten
Spalte dargestellt ist, wird durch Hinzufügen zweier zusätzlicher
Datenwerte an das Ende des original abgetasteten Musters erzeugt,
wodurch tatsächlich
die ersten beiden Datenwerte des ursprünglich abgetasteten Musters,
beispielsweise 93 und 50, vom zweiten abgeänderten Muster entfernt werden.
Die letzten beiden Reihenpositionen 63 und 64, werden mit den Datenwerten
gefüllt,
die in der 63-sten
und 64-sten Reihenposition des Vergleichsmusters, beispielsweise 2240
und 2210 jeweils enthalten sind. Das Kopieren des 63-sten und 64-sten
Datenwerts ist durch Sternchen in der vierten Spalte angedeutet.
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Beim
Beispiel der Tabelle 3 war der bedruckte Bereich der getesteten
Banknote, aus dem das abgetastete Muster gebildet wurde, weiter
von der Vorderkante der Banknote entfernt, als bei dem bedruckten
Bereich der Banknote, von der das Vergleichsmuster erzeugt wurde.
im Ergebnis lief das abgetastete Muster hinter dem Vergleichsmuster
hinterher. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel
der im Zusammenhang mit Tabelle 3 beschriebenen Mustererzeugungsmethode
kompensiert Änderungen
im Abstand zwischen der Kante der Banknote und dem Rand der aufgedruckten
Kennzeichen, indem das abgetastete Muster in Vorwärtsrichtung abgeändert wird.
Als Ergebnis des verwendeten Abänderungsverfahrens
stieg die Korrelation zwischen der Originalversion und der abgeänderten
Version des abgetasteten Musters und des Vergleichsmusters von 705 für das ursprüngliche,
nicht abgeänderte
Abtastmuster auf 855 für
das erste abgeänderte
Muster und auf 988 für
das zweite abgeänderte
Muster. Entsprechend konnte nun die getestete Banknote, die andernfalls
zurückgewiesen
worden wäre,
aufgrund der Verwendung des Mustererzeugungsverfahrens, wie es oben
erläutert wurde,
richtig als eine echte kanadische $2-Banknote benannt werden.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann mit Bezug auf das Flussdiagramm
der 17a–17c besser
verstanden werden. Das Ver fahren der 17a–17c beinhaltet ein Verfahren zur Identifikation
einer getesteten Banknote, indem ein abgetastetes Muster, das von
einer getesteten Banknote erhalten wird, mit einem oder mehreren
Vergleichsmustern, die einer oder mehreren echten Banknoten zugeordnet
sind, verglichen wird. Nachdem das Verfahren bei Schritt 128a beginnt,
wird das abgetastete Muster mit einem oder mehr Vergleichsmustern,
die echten Banknoten zugeordnet sind, verglichen (Schritt 128b).
Im Schritt 129 wird festgestellt, ob die zu testende Banknote
basierend auf dem Vergleich im Schritt 128b identifiziert
werden kann. Dies kann erreicht werden, indem die Korrelation zwischen
dem abgetasteten Muster und einem Jeden der Vergleichsmuster bestimmt
wird. Wenn die Banknote identifiziert werden kann, endet das Verfahren
im Schritt 130. Andernfalls werden in Schritt 131 eines
oder mehrere der Vergleichsmuster für die weitere Verarbeitung
bestimmt. Beispielsweise können
alle Vergleichsmuster für
die weitere Verarbeitung bestimmt werden. Alternativ können in
Abhängigkeit
von einer vorläufigen
Beurteilung der Identität
der zu testenden Banknoten weniger als alle Vergleichsmuster bezeichnet
bzw. gekennzeichnet werden. Beispielsweise können nur diejenigen Vergleichsmuster
für die
weitere Verarbeitung ausgewählt
werden, die die vier höchsten
Korrelationswerte bezüglich
des im Schritt 128b abgetasteten Musters aufweisen. In
jedem Fall wird die Anzahl der für
die weitere Verarbeitung bestimmten Vergleichsmuster als M1 bezeichnet.
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Im
Schritt 132 wird entweder das abgetastete Muster für eine Abänderung
bestimmt oder die M1-Vergleichsmuster, die im Schritt 131 bestimmt
wurden, werden für
eine Abänderung
bestimmt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung wird das abgetastete Muster zur Abänderung bestimmt und die Vergleichsmuster
bleiben unverändert.
Im Schritt 133 wird bestimmt, ob eine Vorwärtsmodifizierung oder
eine Rückwärtsmodifizierung
stattfinden soll. Diese Bestimmung kann beispielsweise dadurch getroffen werden,
dass die Anfangs- oder Enddatenwerte des abgetasteten Musters analysiert
werden, um festzustellen, ob das abgetastete Muster den Vergleichsmustern
vor- oder nachläuft.
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Im
Schritt 134 wird der Iterationszähler, I, gleich eins gesetzt.
Die Iterationszähler
wird dazu verwendet, darüber
Buch zu halten, wie oft die Arbeitsmuster modifiziert wurden. Dann
wird im Schritt 135 die Anzahl der inkrementalen Datenwerte,
R, die während
einer jeden Iteration entfernt werden, festgelegt. Beispielsweise wird
in einer bevor zugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung nur ein zusätzlicher Datenwert von einem
jeden Arbeitsmuster während
einer jeden Iteration entfernt, so dass in diesem Fall R gleich
eins ist.
-
Im
Schritt 136 wird festgestellt, ob das abgetastete Muster
für eine
Abänderung
bestimmt wurde. Wenn dies der Fall ist, dann wird das abgetastete
Muster M1-fach nachgebildet und die M1 nachgebildeten Muster, eines
für Jedes
der M1-Vergleichsmuster, werden im Schritt 137 als Arbeitsmuster
bestimmt. Wenn das abgetastete Muster nicht für eine Abänderung bestimmt wurde, dann
wurden die M1-Vergleichsmuster
dafür bestimmt,
und die M1-Vergleichsmuster werden nachgebildet und im Schritt 138 als
Arbeitsmuster bestimmt. Unabhängig
davon, welches Muster oder welche Muster für eine Abänderung bestimmt wurden, wird
im Schritt 139 bestimmt, ob eine Vorwärts- oder Rückwärtsabänderung an den Arbeitsmustern
durchgeführt
werden soll.
-
Wenn
eine Vorwärts-Abänderung
durchgeführt
werden soll, werden die ersten R × I Datenwerte von einem jeden
Arbeitsmuster im Schritt 140 entfernt. Die ersten R × I Datenwerte
können
entweder explizit von den Arbeitsmustern entfernt werden oder als
Ergebnis der Hinzufügung
zusätzlicher
Datenwerte (Schritt 141) an das Ende des Musters und der
Bestimmung des Anfangs des abgeänderten
Musters als der R × I
+ 1 Reihenposition des ursprünglichen
Musters gelöscht
werden. Als Ergebnis der Abänderung
wird sich der Datenwert, der sich an der 64-sten Sequenzposition
im ursprünglichen
Arbeitsmuster befand, nunmehr in der 64 – (R × I) Sequenzposition befinden.
Die hinzugefügten
Datenwerte in den letzten R × I
Sequenzpositionen eines Arbeitsmusters werden von den Datenwerten
in den letzten R × I
Sequenzpositionen eines entsprechenden nicht bestimmten Musters
im Schritt 141 kopiert. Nach der oben beschriebenen Abänderung
werden die Arbeitsmuster mit den jeweiligen der nicht-bestimmten
Muster (abgeänderte
Abtastmuster/M1 Vergleichsmuster, die nicht für Abänderung bestimmt sind) oder
den nicht-bestimmten Mustern (M1 Vergleichsmuster zur Abänderung
bestimmt/Abtastmuster, nicht bestimmt für die Abänderung) in Schritt 142 verglichen.
-
Wenn
als Alternative eine Rückwärts-Abänderung
durchgeführt
werden muss, werden die letzten R × I Datenwerte von einem jeden
Arbeitsmuster im Schritt 143 entfernt.
-
Die
letzten R × I
Datenwerte können
entweder explizit von den Arbeitsmustern entfernt werden oder als
ein Ergebnis der Hinzufügung
zusätzlicher
Datenwerte (Schritt 144) an den Anfang des Musters und
durch die Bestimmung des Anfangs des abgeänderten Musters als Beginn
mit den hinzugefügten
Datenwerten entfernt werden. Als Ergebnis der Abänderungen befindet sich der
Datenwert, der sich im ursprünglichen
Arbeitsmuster an der ersten Reihenposition befand, nunmehr in der
(R × I)
+ 1 Kennreihenposition. Die hinzugefügten Datenwerte in den ersten
R × I
Reihenpositionen eines Arbeitsmusters werden von den Datenwerten
in den ersten R × I
Reihenpositionen eines entsprechenden nicht bestimmten Musters in
Schritt 144 kopiert. Nach der oben beschriebenen Abänderung
werden die Arbeitsmuster mit den jeweiligen der nicht-bestimmten
Muster (abgeändertes
Abtastmuster/M1 nicht zur Abänderung
bestimmte Vergleichsmuster) oder den nicht-bestimmten Mustern (M1
zur Abänderung
bestimmte Vergleichsmuster/nicht zur Abänderung bestimmtes Abtastmuster)
im Schritt 142 verglichen.
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Wenn
beispielsweise das abgetastete Muster für eine Vorwärtsabänderung bestimmt ist und vier
Vergleichsmuster für
die weitere Verarbeitung bestimmt sind, werden vier Arbeitsmuster
aus dem abgetasteten Mustern im Schritt 137 erzeugt, eines
für jedes
der vier Vergleichsmuster. Wenn R im Schritt 135 auf zwei
gesetzt wird, werden während
der ersten Iteration die letzten beiden Datenwerte von jedem der
M1-Vergleichsmuster
an das Ende der M1-Arbeitsmuster kopiert und hinzugefügt, so dass
sie die letzten beiden Reihenpositionen der M1-Arbeitsmuster werden,
wobei ein Arbeitsmuster jeweils einem der M1 Vergleichsmuster zugeordnet
ist. Im Ergebnis werden nach der ersten Iteration vier unterschiedliche
Arbeitsmuster erzeugt, wobei jedes Arbeitsmuster einer abgeänderten
Version des abgetasteten Musters entspricht, allerdings an den letzten beiden
Reihenpositionen Datenwerte aufweist, die von den letzten beiden
Reihenpositionen des jeweiligen der M1-Vergleichsmuster kopiert
wurden. Nach einer zweiten Iteration wurden die letzten vier Reihenpositionen eines
jeden der M1-Vergleichsmuster kopiert und an das Ende der M1-Arbeitsmuster
hinzugefügt,
so dass die letzten vier Reihenpositionen des jeweiligen der M1-Arbeitsmuster
bilden.
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Wenn
gemäß einem
weiteren Beispiel vier Vergleichsmuster für die weitere Verarbeitung
bestimmt sind und die vier bestimmten Vergleichsmuster für eine Vorwärts-Abänderung
bestimmt sind, werden vier Arbeitsmuster im Schritt 138 erzeugt,
eines aus den vier bestimmten Vergleichsmustern. Wenn R im Schritt 135 auf
zwei gesetzt ist, werden während
der ersten Iteration die letzten beiden Datenwerten des abgetasteten Musters
kopiert und an das Ende der M1-Arbeitsmuster hinzugefügt, so dass
sie die letzten beiden Reihenpositionen der M1-Arbeitsmuster bilden,
wobei ein Arbeitsmuster einem jeden der M1 Vergleichsmuster zugeordnet
ist. Im Ergebnis werden nach der ersten Iteration vier unterschiedliche
Arbeitsmuster erzeugt, wobei ein jedes Arbeitsmuster einer abgeänderten
Version eines entsprechenden Vergleichsmusters entspricht, allerdings
mit Datenwerten an den letzten beiden Reihenpositionen, die von
den letzten beiden Reihenpositionen des abgetasteten Musters kopiert
sind. Nach einer zweiten Iteration sind die letzten vier Reihenpositionen
des abgetasteten Musters kopiert und an das Ende der M1-Arbeitsmuster
kopiert, so dass sie die letzten vier Reihenpositionen der M1-Arbeitsmuster
bilden.
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Nach
dem Vergleich im Schritt 142 wird festgestellt, ob die
zu testende Banknote in Schritt 145 identifiziert werden
kann. Wenn die Banknote identifiziert werden kann, endet das Verfahren
in Schritt 146. Andernfalls wird der Iterationszähler, I,
um eins heraufgesetzt (Schritt 147) und der heraufgesetzte
Iterationszähler wird
mit einer maximalen Iterationszahl, T, verglichen (Schritt 148).
Wenn der Iterationszähler,
I, größer als
die maximale Iterationszahl, T, ist, dann wird ein „kein Aufruf" ausgegeben (Schritt 149a),
was bedeutet, dass eine zur Identifikation der zu testenden Banknote
ausreichende Übereinstimmung
nicht erzielt wurde, und das Verfahren wird beendet (Schritt 149b).
Wenn andernfalls die Iteration nicht größer als die maximale Iterationszahl ist,
wird der Abänderungsprozess
beginnend mit dem Schritt 136 wiederholt.
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Das
Flussdiagramm der 17a–17c soll
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung erläutern.
Es ist jedoch erkannt worden, dass es eine Vielzahl von Arten gibt,
in denen die Schritte des Flussdiagramms der 17a–17c neu angeordnet oder abgeändert werden können und
dennoch in einem Vergleich der gleichen Muster resultieren würde, wie
sie verglichen werden würden,
wenn die Schritte der 17a–17c exakt befolgt würden. Beispielsweise kann anstelle
der Erzeugung einer Vielzahl von Arbeitsmustern ein einzelnes Arbeitsmuster
erzeugt werden und die vorderen oder hinteren Reihenpositionen können nacheinander
vor dem Vergleichen mit den entsprechenden nicht-bestimmten Mustern
abgeändert werden.
Auf ähnliche
Weise kann anstelle der Erzeugung einer Vielzahl von abgeänderten
Mustern direkt aus den nicht abgeänderten Mustern eine Vielzahl
von abgeänderten
Mustern aus den vorangegangenen abgeänderten Mustern erzeugt werden.
Beispielsweise kann anstelle einer Erzeugung eines zweifach vorwärts-abgeänderten
Abtastmusters durch Entfernung der ersten beiden Datenwerte von
dem ursprünglichen
Abtastmuster und dem Kopieren der letzten 2R Reihenpositionen eines
entsprechenden Vergleichsmusters und Hinzufügen dieser Datenwerte an das
Ende des ursprünglichen
Abtastmusters der erste Datenwert des einfach vorwärts-abgeänderten
Abtastmusters entfernt und ein Datenwert an das Ende des einfach
abgeänderten
Abtastmusters hinzugefügt
werden, und dann die Datenwerte in den letzten beiden Reihenpositionen
gleich den Datenwerten in den letzten 2R Reihenpositionen als entsprechenden
Vergleichsmusters gesetzt werden.
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In
einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung können
anstelle des Kopierens von Datenwerten von einem Abtastmuster in
entsprechende Reihenpositionen eines abgeänderten Vergleichsmusters die
vorderen oder hinteren Reihenpositionen des abgeänderten Vergleichsmusters mit
Nullen aufgefüllt
werden.
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Gemäß einem
alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung werden die abgeänderten Vergleichsmuster gespeichert,
beispielsweise im EPROM 60 der 7a,
bevor eine zu testende Banknote abgetastet wird. Bei einem derartigen
Ausführungsbeispiel
wird ein von einer zu testenden Banknote erhaltenes Abtastmuster
mit den abgeänderten,
im Speicher abgelegten Vergleichsmustern verglichen. Abgeänderte Vergleichsmuster
werden erzeugt, indem ein entsprechendes Vergleichsmuster in entweder
der Vorwärts-
oder der Rückwärtsrichtung,
oder beiden abgeändert
wird, und irgendwelche hinteren oder vorderen Reihenpositionen mit
Nullen aufgefüllt
werden. Ein Vorteil eines derartig bevorzugten Ausführungsbeispiels liegt
darin, dass keine Abänderung
während
des normalen Betriebs eines Identifizierungsgeräts, das eine derartige Ausführungsform
beinhaltet, ausgeführt
werden muss.
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Ein
Beispiel einer Prozedur, die beim Vergleich von Testmustern mit
Vergleichsmustern involviert ist, ist in 18a dargestellt,
die zeigt, wie die Routine mit Schritt 150a beginnt. in
Schritt 151a wird das beste und das zweitbeste Korrelationsergebnis
(in 18a als die „#1 und
#2 Antworten" bezeichnet)
auf Null initialisiert und in Schritt 152a wird das Testmuster
mit jedem der sechzehn oder achtzehn ursprünglichen Vergleichsmuster verglichen,
die im Speicher abgelegt sind. Im Schritt 153a werden die
Aufrufe, die den beiden höchsten
bis dahin erhaltenen Korrelationszahlen entsprechen, bestimmt und
gespeichert. In Schritt 154a wird ein Nachverarbeitungs-Flag
gesetzt. In Schritt 155a wird das Testmuster mit einem
jedem aus einem zweiten Satz von sechzehn oder achtzehn ursprünglichen,
im Speicher abgelegten Vergleichsmuster verglichen. Dieser zweite Satz
der Vergleichsmuster ist der selbe wie der der sechzehn oder achtzehn
ursprünglichen
Vergleichsmuster, mit der Ausnahme, dass der letzte Datenwert fallengelassen
wird und eine Null vor dem ersten Datenwert eingesetzt wird. Wenn
eine der sich ergebenden Korrelationszahlen höher ist als die beiden höchsten zuvor
abgespeicherten Zahlen, werden die #1 und #2 Antworten in Schritt 156 auf
den neuesten Stand gebracht.
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Die
Schritte 155a und 156a werden in den Schritten 157a und 158a wiederholt,
wobei ein dritter Satz von Vergleichsmustern verwendet wird, der
durch Fallenlassen der letzten beiden Datenwerte von einem jeden der 16 ursprünglichen
Vergleichsmuster und durch Einsetzen von zwei Nullen vor dem ersten
Datenwert gebildet wird. In den Schritten 159a und 160a werden
die selben Schritte wiederholt, jedoch nur unter Verwendung von
$50 und $100-Vergleichsmustern, die durch Fallenlassen der letzten
drei Datenwerte aus dem ursprünglichen
Vergleichsmustern und durch Hinzufügen von drei Nullen vor dem
ersten Datenwert gebildet werden. Die Schritte 161a und 162a wiederholen
die Prozedur noch einmal unter Verwendung von nur $1, $5, $10 und
$20-Vergleichsmustern, die durch Fallenlassen des 33-sten Datenwerts
gebildet werden, wobei die ursprünglichen
Datenwerte 34 bis 64 die Datenwerte 33 bis 63 werden und Null (0)
als der neue letzte Datenwert eingesetzt wird. Schließlich wiederholen
die Schritte 163a und 164a die selbe Prozedur,
wobei die Vergleichsmuster für
$10 und $50-Noten, die 1950 gedruckt wurden, verwendet werden, welche
beträchtlich
von Banknoten desselben Werts abweichen, die in späteren Jahren
gedruckt wurden. Diese Routine kehrt dann zum Hauptprogramm in Schritt 165a zurück. Die
obigen mehrfachen Sätze
von Vergleichsmustern können
im Voraus im EPROM 60 gespeichert sein.
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In 18b ist eine abgeänderte Prozedur dargestellt,
die beim Vergleich von Testmustern mit Vergleichsmustern der grünen Seite
involviert ist, wobei gezeigt ist, dass die Routine mit Schritt 150b anfängt. In Schritt 151b wird
das beste und das zweitbeste Korrelationsergebnis (in 18b als die „#1
und #2 Antworten" bezeichnet)
auf Null initialisiert und in Schritt 152b wird das Testmuster
mit einem jedem der achtzehn ursprünglichen Vergleichsmuster der
grünen
Seite verglichen, die im Speicher abgelegt sind. Im Schritt 153b werden
die Benennungen, die den beiden höchsten, bis dahin erhaltenen
Korrelationsziffern entsprechen, bestimmt und gespeichert. In Schritt 154b wird
ein Nachverarbeitungs-Flag gesetzt. in Schritt 155b wird
das Testmuster mit einem jedem eines zweiten Satzes von achtzehn
Vergleichsmustern der grünen
Seite verglichen, die im Speicher gespeichert sind. Dieser zweite
Satz der Vergleichsmuster ist der selbe wie der der achtzehn ursprünglichen
Vergleichsmuster der grünen
Seite, nur dass der letzte Datenwert fallengelassen und eine Null vor
dem ersten Datenwert eingesetzt wurde. Wenn eine der daraus resultierenden
Korrelationsziffern größer als
die beiden höchsten
zuvor abgespeicherten Ziffern wird, werden die #1 und #2 Antworten
in Schritt 156b auf den neuesten Stand gebracht.
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Die
Schritte 155b und 156b werden in den Schritten 157b und 158b wiederholt,
wobei ein dritter Satz von Vergleichsmustern der grünen Seite
verwendet wird, der durch Fallenlassen der letzten beiden Datenwerte eines
jeden der 18 ursprünglichen
Vergleichsmuster und durch Einsetzen von zwei Nullen vor dem ersten
Datenwert gebildet wird. In den Schritten 159b und 160b werden
die selben Schritte nochmals wiederholt, aber unter Verwendung nur
von $50 und $100-Verggleichsmustern (zwei Muster für die $50
und vier Muster für
die $100), die durch Fallenlassen der letzten drei Datenwerte von
den ursprünglichen
Vergleichsmustern und durch Hinzufügen von drei Nullen vor dem
ersten Datenwert gebildet werden. Die Schritte 161b und 162b wiederholen
die Prozedur nochmals, unter Verwendung nur von $1, $5, $10, $20
und $50-Vergleichsmustern (vier Muster für die $10 und zwei Muster für die anderen
Werte), die durch Fallenlassen des 33-igsten Datenwerts gebildet
werden, wobei die ursprünglichen
Datenwerte 34–64
die Datenwerte 33 bis 63 werden und eine 0 als dasselbe Verfahren
unter Verwendung von Vergleichsmustern für die $10 und $50-Noten, die
1950 gedruckt wurden (zwei entlang eines Mittelsegments abgetastete
Muster für
jeden Wert), die sich beträchtlich
von den Banknoten desselben Werts unterscheiden, die in späteren Jahren
gedruckt wurden. Diese Routine kehrt dann im Schritt 165b zum
Hauptprogramm zurück.
Die obigen mehrfachen Sätze
von Vergleichsmustern können
im Voraus im EPROM 60 gespeichert sein.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel,
bei dem eine bedingte Korrelation der schwarzen Seite durchzuführen ist,
wird eine abgeänderte
Version der als „CORRES" bezeichneten Routine
initialisiert. Die Prozedur, die bei der Ausführung der abgeänderten
Version von CORRES ausgeführt
wird, ist in 19a dargestellt, die zeigt,
dass die Routine bei Schritt 180 beginnt. Schritt 181 bestimmt,
ob die Banknote als eine $2-Banknote identifiziert wurde, und, wenn
die Antwort negativ ist, bestimmt Schritt 182, ob die beste
Korrelationszahl („Aufruf
#1") größer als 799 ist.
Wenn die Antwort negativ ist, ist die Korrelationszahl zu klein,
um den Wert der Banknote mit Sicherheit zu identifizieren, und im
Schritt 183b wird eine Korrelationsroutine für die schwarze
Seite aufgerufen (genauer im Zusammenhang mit den 19b bis 19c unten
beschrieben).
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Eine
bestätigende
Antwort im Schritt 182 bringt das System weiter zum Schritt 186,
der bestimmt, ob der Datenwert einen Tintenflecktest besteht (unten
beschrieben). Wenn die Antwort negativ ist, wird ein „kein Aufruf"-Bit in einem Korrelationsergebnis-Flag im Schritt 183a gesetzt.
Ein „kein
Aufruf der vorangegangenen Banknote"-Flag wird dann im Schritt 184 gesetzt
und die Routine kehrt im Schritt 185 zum Hauptprogramm zurück. Wenn
die Antwort im Schritt 186 bestätigend ist, geht das System
weiter zu Schritt 187, der bestimmt, ob die beste Korrelationszahl
größer als 849 ist.
Eine bestätigende
Antwort im Schritt 187 zeigt, dass die Korrelationszahl
ausreichend groß ist,
so dass der Wert der abgetasteten Banknote mit Sicherheit ohne einen
weiteren Test identifiziert werden kann. Folglich wird ein „guter
Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
im Schritt 188 gesetzt. Eines der besten Korrelationszahl
(#1) zugeordnetes, separates Register kann dann verwendet werden,
um den Wert zu identifizieren, der durch das gespeicherte Muster
repräsentiert
wird, das zur höchsten Korrelationszahl
führt.
Das System kehrt im Schritt 185 zum Hauptprogramm zurück.
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Eine
negative Antwort im Schritt 187 zeigt, dass die Korrelationszahl
zwischen 800 und 850 liegt. Es wurde herausgefunden,
dass Korrelationszahlen innerhalb dieses Bereichs ausreichend sind,
um sämtliche Banknoten
außer
der $2-Banknote zu identifizieren. Entsprechend bringt eine negative
Antwort im Schritt 187 das System weiter zum Schritt 189,
welcher bestimmt, ob der Unterschied zwischen den beiden höchsten Korrelationszahlen
(„Aufruf
#1" und „Aufruf#
2") größer als 149 ist.
Wenn die Ant wort bestätigend
ist, ist der durch die höchste
Korrelationszahl identifizierte Wert akzeptierbar und somit wird
das „guter
Aufruf" im Korrelationsergebnis-Flag
im Schritt 188 gesetzt. Wenn der Unterschied zwischen den
beiden höchsten
Korrelationszahlen weniger als 150 beträgt, erzeugt Schritt 189 eine
negative Antwort, welche das System zum Schritt 183b weiterbringt,
wo die Korrelationsroutine für
die schwarze Seite aufgerufen wird.
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Zurück zum Schritt 181 zeigt
eine bestätigende
Antwort bei diesem Schritt, dass der anfängliche Aufruf eine $2-Banknote
ist. Diese bestätigende
Antwort initialisiert eine Reihe von Schritten 190 bis 193,
die ähnlich den
Schritten 182, 186, 187 und 189,
wie sie oben beschrieben sind, ist, mit der Ausnahme, dass die Zahlen 799 und 849,
die im Schritt 182 und 187 verwendet werden, in
den Schritten 190 jeweils in 849 und 899 und 192 abgeändert sind.
Das Ergebnis ist entweder ein Setzen eines „kein Aufruf"-Bits in einem Korrelationsergebnis-Flag
im Schritt 183a, das Setzen des „guter Aufruf"-Bits in Korrelationsergebnis-Flag
in Schritt 188 oder der Aufruf einer Korrelationsroutine
für die
schwarze Seite im Schritt 183b.
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Mit
Bezug auf die 19b und 19c ist
ein Flussdiagramm dargestellt, das die Schritte der Korrelationsroutine
für die
schwarze Seite erläutert,
die in Schritt 183b der 19a aufgerufen
wird. Nachdem die Korrelationsroutine für die schwarze Seite in Schritt 600 initialisiert
wird, wird im Schritt 602 festgestellt, ob der untere Lesekopf
derjenige Lesekopf war, der die schwarze Seite der Testbanknote
abgetastet hat. Wenn dies der Fall war, werden in Schritt 604 die
Daten des unteren Lesekopfes normalisiert. Andernfalls wird im Schritt 606 festgestellt,
ob der obere Lesekopf der Lesekopf war, der die schwarze Seite der
Testbanknote abgetastet hat. Wenn dies der Fall war, werden im Schritt 608 die
Daten des oberen Lesekopfes normalisiert. Wenn nicht festgestellt
werden kann, welcher Lesekopf die schwarze Seite der Banknote abgetastet
hat, dann werden die von beiden Seiten der Testnote erzeugten Muster
mit den Vergleichsmustern der grünen
Seite korreliert (vgl. z. B. Schritt 110 der 12). In so einem Fall wird im Schritt 610 das
kein Aufruf Bit im Korrelationsergebnis-Flag gesetzt, das „kein Aufruf
bei der vorangegangenen Banknote"-Flag
wird in Schritt 611 gesetzt und das Programm kehrt zum
Aufrufpunkt im Schritt 612 zurück.
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Nachdem
im Schritt 604 die Daten des unteren Lesekopfes normalisiert
wurden, oder im Schritt 608 die Daten des oberen Lesekopfes
normalisiert wurden, wird in Schritt 614 festgestellt,
ob die beste Korrelationszahl der grünen Seite größer als 700 ist.
Eine negative Antwort im Schritt 614 bewirkt, dass das „kein Aufruf"-Bit im Schritt 610 im
Korrelationsergebnisflag gesetzt wird und das „kein Aufruf der vorhergehenden
Banknote"-Flag Im
Schritt 611 gesetzt wird und das Programm zum Aufrufpunkt
im Schritt 612 zurückkehrt.
Eine bestätigende
Antwort im Schritt 614 ergibt, dass eine Bestimmung ausgeführt wird,
ob der beste Aufruf der Korrelation der grünen Seite einer $20, $50 oder
$100-Banknote in Schritt 616 entspricht. Eine negative
Antwort vor dem Schritt 616 ergibt, dass im Schritt 610 das
kein Aufruf-Bit im Korrelationsergebnisflag gesetzt wird, dass kein
Aufruf der vorangehenden Banknote-Flag im Schritt 611 gesetzt
wird und das Programm zum Aufrufpunkt in Schritt 612 zurückkehrt.
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Wenn
im Schritt 616 festgestellt wird, dass der beste Aufruf
der Korrelation der grünen
Seite einer $20, $50 oder $100-Banknote entspricht, wird das abgetastete
Muster von der schwarzen Seite mit den Vergleichsmustern der schwarzen
Seite korreliert, die dem speziellen Wert und der Abtastrichtung
für den
jeweils besten Aufruf der grünen
Seite zugeordnet sind. Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden mehrfache Vergleichsmuster der schwarzen Seite für die $20,
$50 oder $100-Noten gespeichert. Bei jedem dieser Werte werden drei
Vergleichsmuster für
Abtastungen in der Vorwärts-
und drei Vergleichsmuster für
Abtastungen in der Rückwärtsrichtung,
also insgesamt sechs Muster für
jeden Wert, gespeichert. Für
eine gegebene Abtastrichtung werden Vergleichsmuster der schwarzen
Seite erzeugt, indem eine entsprechende Banknote entlang eines Segments
abgetastet wird, das um die Mitte der kleinen Abmessung der Banknote
angeordnet ist, entlang eines Segments, das etwas (0,2 Zoll) links
der Mitte versetzt ist, und entlang eines Segments, das etwas (0,2
Zoll) nach rechts von der Mitte versetzt ist.
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Beispielsweise
wird in Schritt 618 bestimmt, ob der beste Aufruf von der
grünen
Seite einer Vorwärtsabtastung
einer $20-Banknote zugeordnet ist, und, wenn dies der Fall ist,
werden die normalisierten Daten der schwarzen Seite der Testbanknote
im Schritt 620 mit den Vergleichsmustern der schwarzen
Seite korreliert, die einer Vorwärtsabtastung
einer $20-Banknote zugeordnet sind. Als nächstes wird in Schritt 622 festgestellt, ob
die Korrelationszahl der schwarzen Seite größer als 900 ist. Wenn
dies der Fall ist, wird das guter Aufruf-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
im Schritt 648 gesetzt und das Programm kehrt zum Aufrufpunkt
im Schritt 646 zurück.
Wenn die Korrelationszahl der schwarzen Seite nicht größer als 900 ist,
dann wird das kein Aufruf-Bit im Korrelationsorgebnis-Flag im Schritt 642 gesetzt,
das kein Aufruf der vorhergehenden Banknote-Flag wird im Schritt 644 gesetzt
und das Programm kehrt zum Aufrufpunkt im Schritt 646 zurück. Wenn
im Schritt 618 festgestellt wird, dass der beste Aufruf
von der grünen
Seite nicht einer Vorwärtsabtastung
einer $20-Banknote zugeordnet ist, dann verzweigt das Programm entsprechend
zu den Schritten 624 bis 640, so dass die normalisierten
Daten von der schwarzen Seite der Testbanknote mit den geeigneten
Vergleichsmustern der schwarzen Seite korreliert werden.
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Mit
Bezug auf die 20a–22 umfassen
die mechanischen Abschnitte der bevorzugten Währungsunterscheidungs- und
Zählmaschine
einen festen Rahmen, der durch ein Paar von Seitenplatten 201 und 202,
ein Paar von oberen Platten 203a und 203b und
einer unteren Frontplatte 204 gebildet wird. Die Eingangsaufnahme
zur Aufnahme eines zu verarbeitenden Banknotenstapels wird durch
nach unten geneigte und zusammenlaufende Wände 205 und 206 gebildet,
die durch ein Paar von entfernbaren Abdeckungen 207 und 208 gebildet
werden, welche am Rahmen einschnappen. Die rückwärtige Wand 206 hält einen
entfernbaren Behälter 209,
der ein Paar von senkrecht angeordneten Seitenwänden 210a und 210b umfasst,
die die Aufnahme für
den Stapel der zu verarbeiteten Banknoten komplettieren.
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Von
der Eingangsaufnahme werden die Banknoten der Reihe nach von der
Unterseite des Stapels entlang einer gekrümmten Führung 211 bewegt,
welche die sich nach unten und hinten bewegenden Banknoten aufnimmt
und die Förderrichtung
in eine nach vorwärts
gewandte Richtung ändert.
Die Krümmung
der Führung 211 entspricht
im Wesentlichen dem gekrümmten
Umfang der Antriebsrolle 223, um auf diese Weise einen
engen Durchlass für
die Banknoten entlang der rückwärtigen Seite
der Antriebsrolle zu bilden. Das Ausgangsende der Führung 211 leitet
die Banknoten auf einen geraden Weg, wo die Banknoten abgetastet
und gestapelt werden. Die Banknoten werden ständig mit der kleinen Abmessung
der Banknoten in Richtung parallel zum Transportweg und zur Bewegungsrichtung
gehalten, transportiert und gestapelt.
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Das
Stapeln der Banknoten findet am vorderen Ende des geraden Weges
statt, wo die Banknoten einem Paar von angetriebenen Stapelrädern 212 und 213 zugeführt werden.
Diese Räder
ragen durch ein Paar von Öffnungen
in einer Staplerplatte 214 nach oben vor, um die Banknoten
aufzunehmen, wenn sie über
die nach unten geneigte obere Fläche
der Platte gefördert
werden. Die Staplerräder 212 und 213 sind
drehbar beweglich an einer Welle 215 gehalten, die im festen
Rahmen gelagert und durch einen Motor 216 angetrieben ist.
Die flexiblen Blätter
der Staplerräder
geben die Banknoten in eine Ausgangsaufnahme 217 am vorderen Ende
der Staplerplatte 214 ab. Im Betrieb wird eine Banknote,
die an der Staplerplatte 214 abgegeben wird, durch die
flexiblen Blätter
aufgenommen und zwischen einem Paar benachbarter Blätter festgeklemmt,
die, in Zusammenwirkung, eine gekrümmte Einfassung bestimmen,
welche eine darin eintretende Banknote abbremst und als ein Mittel
dient, um durch die Drehung der Staplerräder 212, 213 die
Banknote zu halten und in die Ausgangsaufnahme 217 zu überführen. Der
mechanische Aufbau der Staplerräder,
wie auch die Art und Weise, wie diese mit der Staplerplatte zusammenwirken,
ist herkömmlich
und wird folglich hier nicht im Detail beschrieben.
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Unter
Zurückwendung
nun zum Eingangsbereich der in den 20a–22 gezeigten
Maschine werden Banknoten, die an der unteren Wand 205 der
Eingangsaufnahme gestapelt werden, eine nach der anderen von der
Unterseite des Stapels vereinzelt. Die Banknoten werden durch ein
Paar von Vereinzelungsrädern 220 vereinzelt,
die an einer Antriebswelle 221 befestigt sind, welche wiederum
quer zu den Seitenwänden 201, 202 gelagert
ist. Die Vereinzelungsräder 220 ragen
durch ein Paar von in der Abdeckung 207 ausgebildeten Schlitzen
hindurch. Ein Teil des Umfangs eines jeden Rades 220 ist
mit einer erhabenen, gezahnten Oberfläche 222 hoher Reibung
versehen, welche mit der unteren Banknote des Eingangsstapels bei
der Drehung der Räder 220 in
Eingriff gelangt, um die Förderbewegung
der unteren Banknote des Stapels zu initiieren. Die gezahnten Oberflächen 222 ragen
in radialer Richtung über
den Rest des Radumfanges hinaus, so dass die Räder während einer jeden Drehung den
Banknotenstapel "rütteln", um die untere Banknote
im Stapel zu bewegen und zu lockern und dadurch die Vereinzelung
der unteren Banknote vom Stapel zu vereinfachen.
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Die
Vereinzelungsräder 220 führen jede
vereinzelte Banknote B (21a)
auf eine Antriebsrolle 223, die auf einer angetriebenen,
quer zu den Seitenwänden 201 und 202 gehaltenen
Welle 224 befestigt ist. Wie am deutlichsten anhand der 21a und 21b zu
erkennen ist, umfasst die Antriebsrolle 223 eine zentrale, glatte
Reibfläche 225,
die aus einem Werkstoff wie beispielsweise Gummi oder Hartkunststoff
mit gebildet ist. Diese glatte Reibfläche 225 ist zwischen
einem Paar von gerillten Flächen 226 und 227 mit
gezahnten, aus einem Material hoher Reibung gebildeten Abschnitten 228 und 229 angeordnet.
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Die
gezahnten Flächen 228, 229 gelangen
mit jeder Banknote in Eingriff, nachdem sie von den Vereinzelungsrädern 220 auf
die Antriebsrolle 223 gefördert wurden, um unter Reibung
die Banknote in den engen, gekrümmten
Durchlass voranzubewegen, der durch die gekrümmte Führung 211 benachbart
zur Rückseite
der Antriebsrolle 223 gebildet ist. Die Drehbewegung der
Antriebsrolle 223 und der Vereinzelungsräder 220 ist
so synchronisiert, dass die gezahnten Oberflächen der Antriebsrolle und
der Vereinzelungsräder
eine konstante Beziehung zueinander beibehalten. Darüber hinaus
ist die Antriebsrolle 223 so dimensioniert, dass der Umfang
des äußersten
Abschnitts der gerillten Flächen
größer als
die Weite W einer Banknote ist, so dass die durch die Antriebsrolle 223 weiterbewegten
Banknoten aus den oben erläuterten
Grünen
voneinander beabstandet sind. Somit wird jede der Antriebsrolle 223 zugeführte Banknote
durch die Rolle nur dann weiterbewegt, wenn die gezahnten Flächen 228, 229 in
Eingriff mit der Banknote gelangen, so dass der Umfang der Antriebsrolle 223 den
Abstand zwischen den Vorderkanten aufeinanderfolgender Banknoten
bestimmt.
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Um
die gleichzeitige Entfernung mehrerer Banknoten aus dem Stapel in
der Eingangsaufnahme zu vermeiden, insbesondere wenn kleine Banknotenstapel
in die Maschine geladen werden, werden die Vereinzelungsräder 220 stets
mit den erhabenen, gezahnten Abschnitten 222 in einer Anordnung
unterhalb der unteren Wand 205 der Eingangsaufnahme angehalten.
Dies wird durch eine ständige Überwachung
der Drehposition der gezahnten Abschnitte der Vereinzelungsräder 220 mittels
der Kodiereinrichtung 32 und dann durch eine Steuerung
der Anhaltezeit des Antriebsmotors erreicht, so dass der Motor die
Vereinzelungsräder
stets in einer Position stoppt, in der die gezahnten Abschnitte 222 sich
unterhalb der unteren Wand 205 der Eingangsaufnahme befinden.
Somit werden jedes Mal, wenn ein neuer Banknotenstapel in die Maschine
geladen wird, die Banknoten auf den glatten Abschnitten der Vereinzelungsräder ruhen.
Es wurde herausgefunden, dass dies die gleichzeitige Zufuhr von
doppelten oder dreifachen Banknoten, insbesondere im Zusammenhang mit
kleinen Banknotenstapeln, beträchtlich
verringert.
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Um
einen festen Eingriff zwischen der Antriebsrolle 223 und
der zugeführten
Banknote sicherzustellen, drückt
eine Spannrolle 230 Jede hereinkommende Banknote gegen
die glatte zentrale Fläche 225 der
Antriebsrolle 223. Die Spannrolle 230 ist an einem
Paar von Armen 231 gelagert, die schwenkbar an einer Haltewelle 232 befestigt
sind. Außerdem
ist an der Welle 232, an gegenüberliegenden Seiten der Spannrolle 230 ein
Paar von mit Nuten oder Rillen versehenen Führungsrädern 233 und 234 befestigt.
Die Nuten oder Rillen in diesen beiden Rädern 233, 234 kämmen mit
den mittleren Rippen der beiden mit Nuten oder Rillen versehenen
Flächen 226, 227 der
Antriebsrolle 223. Die Räder 233, 234 sind
an der Welle 232 festgehalten, welche wiederum gegen eine
Bewegung in Richtung der Banknotenbewegung (in der Ansicht der 20a im Uhrzeigersinn) durch eine Einwegfederkupplung 235 gesperrt
ist. Jedes Mal, wenn eine Banknote in den Walzenspalt zwischen den
Führungsrädern 233, 234 und
der Antriebsrolle 223 befördert wird, wird die Kupplung 235 betätigt, um
die Welle 232 um nur einige Grad in eine Richtung entgegen
der Richtung der Banknotenbewegung zu drehen. Diese wiederholten
inkrementalen Bewegungen verteilen den Abrieb einheitlich um die
Umfänge der
Führungsräder 233, 234.
Obwohl die Spannrolle 230 und die Führungsräder 233, 234 hinter
der Führung 211 befestigt
sind, ist die Führung
mit Öffnungen
versehen, so dass die Rolle 230 und die Räder 233, 234 mit den
Banknoten an der Vorderseite der Führung in Eingriff gelangen
können.
-
Unterhalb
der Spannrolle 230 drückt
eine federgespannte Andrückrolle 236 (20a und 21b) die
Banknoten in einen festen Eingriff mit der glatten Reibfläche 225 der
Antriebsrolle, während
sich die Banknoten nach unten entlang der Führung 211 krümmen. Die
Andrückrolle 236 ist
an einem Paar von Armen 237 gelagert, die an einer stationären Welle 238 angelenkt
sind. Eine an den unteren Enden der Arme 237 befestigte
Feder 239 drückt
die rolle 236 gegen die Antriebsrolle 233 durch
eine Öffnung
in der gekrümmten
Führung 211.
-
Am
unteren Ende der gekrümmten
Führung 211 gelangt
die durch die Antriebsrolle 223 transportierte Banknote
in Eingriff mit einer flachen Führungsplatte 240,
welche einen unteren Abtastkopf 18 trägt. Die Banknoten werden entlang
der flachen Platte 240 mittels einer Transportrollenanordnung,
die die Antriebsrolle 223 an einem Ende der Platte und
eine kleinere angetriebene Rolle 241 am anderen Ende der
Platte umfasst, kraftschlüssig
angetrieben. Sowohl die Antriebsrolle 223 als auch die
kleinere Rolle 241 weisen ein Paar von glatten, erhabenen
Zylinderflächen 242 und 243 auf,
welche die Banknote flach gegen die Platte 240 halten.
Ein Paar von O-Ringen 244 und 245 passt in die
sowohl in die Rolle 241 als auch die Rolle 223 gebildeten
Nuten, um mit der Banknote kontinuierlich zwischen den beiden Rollen 223 und 241 in
Eingriff zu gelangen und die Banknote zu transportieren, während sie
unterstützend
dabei wirken, die Banknote flach gegen die Führungsplatte 240 zu
halten.
-
Die
flache Führungsplatte 240 ist
mit Öffnungen
versehen, durch die die erhabenen Oberflächen 242 und 243 von
sowohl der Antriebsrolle 223 als auch der kleineren angetriebenen
Rolle 241 einem gegendrehenden Kontakt mit entsprechenden
Paaren von passiven Transportrollen 250 und 251 mit
Gummioberflächen hoher
Reibung unterworfen sind. Die passiven Rollen 250, 251 sind
an der Unterseite der flachen Platte 240 so befestigt,
dass sie um ihre Achsen 254 und 255 frei laufen
und in einen gegendrehenden Kontakt mit den jeweiligen oberen Rollen 223 und 241 vorgespannt
sind. Die passiven Rollen 250 und 251 sind in
einen Kontakt mit den angetriebenen Rollen 223 und 241 mittels
eines Paars von H-förmigen
Blattfedern 252 und 253 vorgespannt (vgl. 23 und 24).
Jede der vier Rollen 250, 251 ist zwischen einem
Paar von parallelen Armen einer der H-förmigen Blattfedern 252 und 253 gabelförmig aufgenommen.
Der Mittenabschnitt einer jeden Blattfeder ist an der Platte 240 befestigt,
die wiederum fest am Maschinenrahmen befestigt ist, so dass die relativ
steifen Arme der H-förmigen
Federn einen konstanten Vorspanndruck gegen die Rollen ausüben und diese
gegen die oberen Rollen 223 und 241 drücken.
-
Die
Berührungspunkte
zwischen den angetriebenen und den passiven Transportrollen oder
-walzen verlaufen vorzugsweise koplanar mit der flachen oberen Fläche der
Platte 240, so dass die Banknoten kraftschlüssig entlang
der oberen Fläche
der Platte auf eine flache Weise bewegt werden. Der Abstand zwischen den
Achsen der beiden angetriebenen Transportrollen und der entsprechenden
gegendrehenden passiven Rollen ist so ausgewählt, dass er nur etwas kürzer als
die Länge
der kleinen Abmessung der Banknoten ist. Folglich werden die Banknoten
unter einem einheitlichen Druck fest zwischen den oberen und unteren
Transportrollen oder walzen innerhalb des Bereichs der Abtastköpfe ergriffen,
wodurch die Möglichkeit
der Notenschrägstellung
minimiert und die Zuverlässigkeit
des gesamten Abtast- und Erkennungsverfahrens verbessert wird.
-
Die
kraftschlüssige
Führungsanordnung,
wie sie oben beschrieben wurde, ist insofern vorteilhaft, als ein
einheitlicher Führungsdruck
auf die Banknoten aufrechterhalten wird, während sie durch den Bereich
des optischen Abtastkopfes transportiert werden, und ein Verdrehen
oder Schrägstellen
der Banknoten ist wesentlich verringert. Diese positive Wirkung
wird durch die Verwendung der H-Federn 252, 253 zur
einheitlichen Vorspannung der passiven Rollen oder Walzen in Richtung
einer Berührung
mit den aktiven Rollen oder Walzen ergänzt, so dass eine Banknotendrehung
oder -schrägstellung
aufgrund eines auf die Banknoten entlang des Transportweges wirkenden
Druckunterschieds vermieden wird. Die O-Ringe 244, 245 dienen
als einfache aber sehr wirksame Mittel, um sicherzustellen, dass
die mittleren Abschnitte der Banknote flach gehalten werden.
-
Die
Stelle eines Magnetkopfes 256 und einer Einstellschraube 257 für den Magnetkopf
sind in 23 dargestellt. Die Einstellschraube 257 stellt
die Nähe
des Magnetkopfes 256 relativ zu einer vorbei transportieren
Banknote und dadurch die Stärke
des magnetischen Feldes in der Nähe
der Banknote ein.
-
22 zeigt die mechanische Anordnung, um die verschiedenen
Mittel zur Förderung
der Banknoten durch die Maschine anzutreiben. Ein Motor 260 treibt
eine Welle 261 an, die ein Paar von Riemenscheiben 262 und 263 trägt. Die
Riemenscheibe 262 treibt die Rolle oder Walze 241 über einen
Riemen 264 und eine Riemenscheibe 265 an und die
Riemenscheibe 263 treibt die Rolle oder Walze 223 über einen
Riemen 266 und eine Riemenscheibe 267 an. Beide
Riemenscheiben 265 und 267 sind größer als
die Riemenscheiben 262 und 263, um eine gewünschte Geschwindigkeitsverringerung
von der typischerweise hohen Geschwindigkeit, mit der der Motor 260 betrieben
wird, zu erhalten.
-
Die
Welle 221 der Vereinzelungsräder 220 wird durch
eine Riemenscheibe 268 angetrieben, die daran vorgesehen
ist und über
einen Riemen 270 mit einer entsprechenden Riemenscheibe 269 auf
der Welle 224 verbunden ist. Die Riemenscheiben 268 und 269 weisen
den gleichen Durchmesser auf, so dass die Wellen 221 und 224 sich
einheitlich drehen.
-
Wie
in 20b gezeigt ist, ist die optische
Kodiereinheit 32 auf der Welle der Rolle oder Walze 241 angebracht,
um exakt die Lage einer jeden Banknote während ihres Transports durch
die Maschine zu verfolgen, wie oben in Verbindung mit der optischen
Erfassungs- und Korrelationstechnik genau erläutert wurde.
-
Die
obere und untere Abtastkopf-Anordnung ist am besten in den 25–28 gezeigt.
Es ist zu erkennen, dass das Gehäuse
für einen
jeden Abtastkopf als ein einstückiges
Teil eines einheitlich ausgeformten Kunststofftrageteils 280 oder 281 ausgebildet
ist, das auch die Gehäuse
für die
Lichtquellen und Fotodetektoren der Fotosensoren PS1 und PS2 bildet.
Das untere Elemente 281 bildet außerdem die flache Führungsplatte 240,
die die Banknoten von der Antriebsrolle 223 aufnimmt und
die Banknoten abstützt,
während sie
an den Abtastköpfen 18a und 18b vorbeitransportiert
werden.
-
Die
beiden Halteelemente 280 und 281 sind einander
gegenüberliegend
so befestigt, dass die Linsen 282 und 283 der
beiden Abtastköpfe 18a, 18b einen
engen Spalt definieren, durch den eine jede Banknote transportiert
wird. Ähnliche,
aber etwas größere Spalte
werden durch die einander gegenüberliegenden
Linsen der Lichtquellen und Fotodetektoren der Fotosensoren PS1
und PS2 gebildet. Das obere Halteelement 280 umfasst eine
sich verjüngende
Einlaufführung 280a,
welche eine ankommende Banknote in die Lücken zwischen den verschiedenen
Paaren der einander gegenüberliegenden
Linsen leitet.
-
Das
untere Halteelement 281 ist fest am Maschinenrahmen befestigt.
Das obere Halteelement 280 ist jedoch begrenzt in senkrechter
Richtung beweglich befestigt, wenn es von Hand durch eine Handhabe 284 gehoben
wird, um die Beseitigung irgendeines Papierstaus zu erleichtern,
der unterhalb des Elements 280 auftritt. Um eine derartige
senkrechte Bewegung zu ermöglichen,
ist das Element 280 verschieblich an einem Pfostenpaar 285 und 286 am
Maschinenrahmen befestigt, wobei ein Federpaar 287 und 288 das
Element 280 in seine unterste Lage vorspannt.
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Jeder
der beiden optischen Abtastköpfe 18a und 18b,
der in den Halteelementen 280, 281 aufgenommen
ist, umfasst ein Paar von Lichtquellen, die zusammenwirken, um einheitlich
Lichtstreifen von gewünschter Abmessung
an gegenüberliegenden
Seiten einer Banknote zu beleuchten, während diese über die
Platte 240 bewegt wird. So umfasst der obere Abtastkopf 18a ein
Paar von LEDs 22a, die Licht nach unten durch eine optische
Maske auf der Linse 282 auf eine sich über die flache Führungsplatte 240 unterhalb
des Abtastkopfes bewegende Banknote richten. Die LEDs 22a sind
in einem Winkel bezüglich
der senkrechten Achse des Abtastkopfes so angeordnet, dass ihre
jeweiligen Lichtstrahlen sich kombinieren, um den gewünschten
Lichtstreifen zu beleuchten, der durch eine Öffnung in der Maske definiert
ist. Der Abtastkopf 18a umfasst außerdem einen Fotodetektor 26a,
der direkt über
der Mitte des beleuchteten Streifens befestigt ist, um das vom Streifen reflektierte
Licht zu erfassen. Der Fotodetektor 26a ist über dem
ADC 28 mit der CPU 30 verbunden, um die erfassten
Daten, wie oben beschrieben, zu verarbeiten.
-
Wenn
der Fotodetektor 26a auf einer Achse angeordnet ist, die
durch die Mitte des beleuchteten Streifens hindurchgeht, sollte
die Beleuchtung durch die LEDs als eine Funktion des Abstandes vom
Mittelpunkt "0" entlang der X-Achse
optimalerweise einer Stufenfunktion angenähert sein, wie sie durch die
Kurve A in 29 dargestellt ist. Unter Verwendung
einer einzigen Lichtquelle, die in einem Winkel relativ zu einer
senkrechten Achse durch die Mitte des beleuchteten Streifens angeordnet
ist, entspricht die Änderung
der Beleuchtung durch die LED typischerweise einer Gauss-Funktion,
wie dies durch die Kurve B in 29 dargestellt
ist.
-
Die
beiden LEDs 22a sind jeweils winkelförmig relativ zur senkrechten
Achse um Winkel α und β angeordnet.
Die Winkel α und β sind so
gewählt,
dass die daraus resultierende Beleuchtung des Streifens durch die
LEDs so nahe wie möglich
an die optimale Verteilungskurve A der 29 herankommt.
Die Beleuchtungsverteilung der LED, die durch diese Anordnung realisiert
wird, wird durch die als "C" bezeichnete Kurve
in 29 dargestellt, welche wirksam die einzelnen Gauss-Verteilungen
einer jeden Lichtquelle zusammenfügt um eine zusammengesetzte
Verteilung zu erhalten, die in ausreichendem Maße der optimalen Kurve A angenähert ist.
-
Bei
der besonderen Ausführungsform
der Abtastköpfe 18a und 18b,
wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist, umfasst ein jeder Abtastkopf
zwei Paare von LEDs und zwei Fotodetektoren zur Beleuchtung von Streifen
zweier unterschiedlicher Größen und
zur Erfassung des von diesen reflektierten Lichts. Somit umfasst jede
Maske zwei Schlitze, die ausgebildet sind, Licht von den LEDs durchzulassen
und Lichtstreifen der gewünschten
Abmessungen zu beleuchten. Insbesondere beleuchtet ein Schlitz einen
relativ breiten Streifen, der dazu verwendet wird, die Reflektionsdaten
zu erhalten, die den Charakteristikmustern einer Testbanknote entsprechen.
In einer bevorzugten Ausführungsform
weist der breite Schlitz eine Länge
von ungefähr
0,500" und eine
Weite von ungefähr
0,050" auf. Der
zweite Schlitz bildet einen relativ engen beleuchteten Streifen,
der zur Erfassung der dünnen
Grenzlinie dient, welche die aufgedruckten Kennzeichen auf Banknoten
umgibt, wie oben genauer beschrieben wurde. In einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
weist der enge Schlitz 283 eine Länge von ungefähr 0,300" und eine Weite von
ungefähr
0,010" auf.
-
Um
zu verhindern, dass Stau den Betrieb der Abtastköpfe beeinträchtigt, umfasst jeder Abtastkopf
drei nachgiebige bzw. elastische Dichtmittel oder Dichtringe 290, 291 und 292.
Die beiden seitlichen Dichtungen 290 und 291 dichten
die äußeren Enden
der LEDs 22 ab, währen
die mittlere Dichtung 292 das äußere Ende des Fotodetektors 26 abdichtet.
Folglich kann sich Staub weder an den Lichtquellen oder den Fotodetektoren ansammeln
und sich nicht an den Schlitzen, durch die das Licht von den Quellen
auf die Banknote und von der Banknote zu den Fotodetektoren durchgeleitet
wird, ansammeln und diese blockieren.
-
Eine
Doublierung bzw. Duplizierung oder Überlappung von Banknoten bei
dem dargestellten Transportsystem wird durch zwei Fotosensoren PS1
und PS2 entdeckt, die an einer gemeinsamen Querachse, die senkrecht
zur Richtung des Banknotenflusses angeordnet sind (vgl. beispielsweise 30a und 30b).
Die Fotosensoren PS1 und PS2 umfassen Fotodetektoren 293 und 294,
die innerhalb des unteren Halteelements 281 in unmittelbarer
Gegenüberlage
zu entsprechen, im oberen Haltelement 280 angebrachten
Lichtquellen 295 und 296 befestigt sind. Die Fotodetektoren 293, 294 er fassen
Lichtstrahlen, die nach unten auf den Notentransportweg von den
Lichtquellen 295, 296 gerichtet sind, und erzeugen
analoge Ausgänge,
die dem erfassten Licht, das durch die Banknote hindurchgeht, entspricht.
Ein jeder solcher Ausgang wird in ein digitales Signal mittels einer
herkömmlichen
ADC-Wandlereinheit (nicht gezeigt) umgewandelt, deren Ausgang als
ein digitaler Eingang zur System-CPU geleitet und von dieser verarbeitet
wird.
-
Die
Präsenz
einer Banknote nahe den Fotosensoren PS1 und PS2 verursacht eine
Veränderung
in der Intensität
des erfassten Lichts und die entsprechenden Änderungen in den analogen Ausgängen der
Fotodetektoren 293 und 294 dienen als ein passendes
Mittel für
Dichte basierte Messungen, um das Vorhandensein von "Dubletten" (zwei oder mehr übereinanderliegende
oder sich überlappende
Banknoten) während
des Währungsabtastprozesses
zu erfassen. Beispielsweise können
die Fotosensoren dazu verwendet werden, eine vorbestimmte Anzahl
von Dichtemessungen an einer Testbanknote zu sammeln und der durchschnittliche Dichtewert
einer Banknote kann mit vorbestimmten Dichte-Schwellenwerten (basierend
beispielsweise auf standardisierten Dichtemessungen für Vergleichsbanknoten)
verglichen werden, um das Vorliegen von übereinanderliegenden Banknoten
oder Dubletten zu bestimmen.
-
Um
die Ansammlung von Schmutz auf den Lichtquellen 295 und 296 und/oder
den Fotodetektoren 293, 294 der Fotosensoren PS1
und PS2 zu verhindern, sind sowohl die Lichtquellen als auch die
Fotodetektoren von Linsen eingeschlossen, die so nahe am Banknotenweg
angebracht sind, dass sie kontinuierlich durch die Banknoten abgewischt
werden. Dadurch wird eine selbstreinigende Wirkung erzielt, welche
Wartungsprobleme verringert und die Zuverlässigkeit des Ausgangs der Fotosensoren über lange
Betriebszeiträume
verbessert.
-
Die
CPU 30 überwacht
und steuert unter Kontrolle der im EPROM 34 gespeicherten
Software die Geschwindigkeit, mit der der Banknotentransportmechanismus 16 Banknoten
von der Banknotenvereinzelungsstation 14 zur Banknotenstapeleinheit
transportiert. In den 31–35 sind
Flussdiagramme der in EPROM 34 gespeicherten Geschwindigkeitssteuerroutinen
dargestellt. Um bei einer gegebenen Routine mehr als den ersten
Schritt auszuführen,
muss das Währungsunterscheidungssystem 10 in
einer Betriebsart laufen, die eine Ausführung der Routine notwendig
macht.
-
Wenn,
mit Bezug zunächst
auf die 31, ein Benutzer einen Banknotenstapel
in der Banknotenaufnahmestation 12 zum Zählen einlegt,
muss die Transportgeschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 von
Null auf die Höchstgeschwindigkeit
beschleunigen oder "auframpen". Daher setzt die
CPU 30 als Antwort auf die Aufnahme des Banknotenstapels
in der Banknotenannahmestation 12 ein Auframp-Bit in einem
Motor-Flag, das in der Speichereinheit 38 abgespeichert
ist. Das Setzen des Auframp-Bits bewirkt, dass die CPU 30 jenseits
von Schritt 300b in der Auframp-Routine geht. Wenn das Auframp-Bit gesetzt
ist, verwendet die CPU 30 einen Auframp-Zähler und
einen festen Parameter "Auframp-Schritt", um die Transportgeschwindigkeit
des Banknotentransportmechanismus 16 inkrementell zu erhöhen, bis
der Banknotentransportmechanismus 16 seine Höchstgeschwindigkeit
erreicht. Der "Auframp-Schritt" ist gleich dem inkrementellen Anstieg
der Transportgeschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 und
der Auframp-Zähler
bestimmt die Zeitspanne zwischen den inkrementellen Anstiegen der
Banknotentransportgeschwindigkeit. Je größer der Wert des "Auframp-Schrittes" ist, desto größer ist
der Anstieg der Transportgeschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 bei
einem jeden Inkrement. Je größer der
Maximalwert des Auframp-Zählers
ist, desto größer ist
die Zeitspanne zwischen Inkrementen. Somit ist die Zeit, die benötigt wird, damit
der Banknotentransportmechanismus 16 seine Höchstgeschwindigkeit
erreicht, um so kleiner, je größer der
Wert des "Auframp-Schrittes" und je kleiner der
Maximalwert des Auframp-Zählers
ist.
-
Die
Auframp-Routine in 31 verwendet einen variablen
Parameter "neue
Geschwindigkeit",
einen festen Parameter "volle
Geschwindigkeit" und
den variablen Parameter "Transportgeschwindigkeit". Die "volle Geschwindigkeit" stellt die Höchstgeschwindigkeit
des Banknotentransportmechanismus 16 dar, während die "neue Geschwindigkeit" und die "Transportgeschwindigkeit" die gewünschte derzeitige
Geschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 darstellen.
Um Betriebsabweichungen des Banknotentransportmechanismus 16 zu
berücksichtigen,
unterscheidet sich die "Transportgeschwindigkeit" des Banknotentransportmechanismus 16 tatsächlich von
der "neuen Geschwindigkeit" um einen "Geschwindigkeitsversatzwert". Die Ausgabe der "Transportgeschwindigkeit" an den Banknotentransportmechanismus 16 bewirkt,
dass der Banknotentransportmechanismus 16 mit der Transportgeschwindigkeit
betrieben wird.
-
Um
die Geschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 inkrementell
zu erhöhen,
dekrementiert die CPU 30 zunächst den Auframp-Zähler von
seinem Maximalwert (Schritt 301). Wenn der Maximalwert
des Auframp-Zählers
im Schritt 302 größer als
Eins ist, verlässt
die CPU 30 die Geschwindigkeitssteuerungssoftware in den 31 und 35 und
wiederholt die Schritte 300b, 301 und 302 während darauffolgender
Iterationen der Auframp-Routine, bis der Auframp-Zähler gleich
Null ist. Wenn der Auframp-Zähler gleich
Null ist, setzt die CPU 30 den Auframp-Zähler auf
seinen Maximalwert zurück
(Schritt 303). Als nächstes erhöht die CPU 30 die "neue Geschwindigkeit" um den "Auframp-Schritt" (Schritt 304).
Wenn die "neue Geschwindigkeit" noch nicht gleich
der "vollen Geschwindigkeit" im Schritt 305 ist,
wird die "Transportgeschwindigkeit" gleich der "neuen Geschwindigkeit" plus dem "Geschwindigkeitsversatzwert" gesetzt (Schritt 306).
Die Transportgeschwindigkeit wird an den Banknotentransportmechanismus 16 im
Schritt 307 der Routine der 31 ausgegeben,
um die Geschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 in
die "Transportgeschwindigkeit" zu ändern. Während nachfolgender
Iterationen der Auframp-Routine
wiederholt die CPU 30 die Schritte 300b–306,
bis die "neue Geschwindigkeit" größer oder
gleich der "vollen
Geschwindigkeit" ist.
-
Wenn
einmal die "neue
Geschwindigkeit" größer oder
gleich der "vollen
Geschwindigkeit" im
Schritt 305 ist, wird das Auframp-Bit im Motor-Flag zurückgesetzt
(Schritt 308), im Motor-Flag ein Pause-nach-Rampe-Bit gesetzt
(Schritt 309), ein Pause-nach-Rampe-Zähler auf seinen Maximalwert
gesetzt (Schritt 310) und der Parameter "neue Geschwindigkeit" wird gleich der "vollen Geschwindigkeit" gesetzt (Schritt 311).
Schließlich
wird die "Transportgeschwindigkeit" gleich der "neuen Geschwindigkeit" plus dem "Geschwindigkeitsversatzwert" gesetzt (Schritt 306).
Da die "neue Geschwindigkeit" gleich der "vollen Geschwindigkeit" ist, bewirkt eine
Ausgabe der "Transportgeschwindigkeit" an dem Banknotentransportmechanismus 16,
dass der Banknotentransportmechanismus 16 in seiner Höchstgeschwindigkeit
betrieben wird. Die Auframp-Routine der 31 erhöht kontinuierlich
die Geschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus, ohne ein
Ruckeln oder Motorspitzen zu verursachen.
-
Motorspitzen
können
eine flache Auslösung
des optischen Abtastkopfes 18 verursachen, so dass der Abtastkopf 18 nicht
existente Banknoten abtastet.
-
Während der
normalen Zählung
transportiert der Banknotentransportmechanismus 16 Banknoten
von der Banknotenvereinzelungsstation 14 zur Banknotenstapeleinheit
mit seiner Höchstgeschwindigkeit.
Als Antwort auf eine Erfassung einer fremden, verdächtigen
oder nicht benannten Banknote durch den optischen Abtastkopf 18 setzt
Jedoch die CPU 30 ein Rampe-zur-niedrigen-Geschwindigkeits-Bit
im Motor-Flag. Das Setzen des Rampe-zur-niedrigen-Geschwindigkeits-Bit
bewirkt, dass die CPU 30 jenseits von Schritt 312 der Rampe-zur-niedrigen-Geschwindigkeitsroutine
in 32 bei der nächsten
Iteration der Software in den 31–35 geht.
Die Verwendung der Rampe-zur-niedrigen-Geschwindigkeitsroutine in 32 bewirkt, dass die CPU 30 den Banknotentransportmechanismus 16 von
seiner höchsten
Geschwindigkeit gesteuert in eine langsame Geschwindigkeit abbremst
oder "abrampt". Da die Rampezur-niedrigen-Geschwindigkeitsroutine
in 32 ähnlich
der Auframp-Routine der 31 ist,
ist sie hier nicht genau beschrieben.
-
Es
reicht aus festzustellen, dass, wenn das "Rampe-zur-niedrigen-Geschwindigkeits"-Bit im Motor-Flag gesetzt ist, die CPU 30 einen
Abramp-Zähler
dekrementiert (Schritt 313) und bestimmt, ob oder ob nicht
der Abramp-Zähler
gleich Null ist (Schritt 314). Wenn der Abramp-Zähler nicht
gleich Null ist, verlässt
die CPU 30 die Geschwindigkeitssteuerungssoftware der 31-35 und wiederholt die Schritte 312, 313 und 314 der
Rampe-zur-niedrigen-Geschwindigkeitsroutine der 32 während
nachfolgender Iterationen der Geschwindigkeitssteuerungssoftware,
bis der Abramp-Zähler
gleich Null ist. Wenn einmal der Abramp-Zähler gleich Null ist, setzt
die CPU 30 den Abramp-Zähler
auf seinen Maximalwert (Schritt 315) und zieht einen "Abramp-Schritt" vom variablen Parameter "neue Geschwindigkeit" ab (Schritt 316).
Die "neue Geschwindigkeit" ist gleich dem festen
Parameter "volle
Geschwindigkeit" vor
dem Beginn der Rampe-zur-niedrigen-Geschwindigkeitsroutine der 32.
-
Nach
der Subtraktion des "Abramp-Schrittes" von der "neuen Geschwindigkeit", wird die "neue Geschwindigkeit" mit einem festen
Parameter "niedrige
Geschwindigkeit" verglichen
(Schritt 317). Wenn die "neue Geschwindigkeit" größer als
die "niedrige Geschwindigkeit
ist, wird die "Transportgeschwindigkeit" gleich der "neuen Ge schwindigkeit" plus dem "Geschwindigkeitsversatzwert" gesetzt (Schritt 318)
und diese "Transportgeschwindigkeit" an den Banknotentransportmechanismus 16 ausgegeben
(Schritt 307 der 31).
Während
nachfolgender Iterationen der Rampe-zur-niedrigen-Geschwindigkeitsroutine setzt
die CPU 30 weiterhin die "neue Geschwindigkeit" um den "Abramp-Schritt" herab, bis die "neue Geschwindigkeit" kleiner oder gleich der "langsamen Geschwindigkeit" ist. Ist einmal
die "neue Geschwindigkeit" kleiner oder gleich der "niedrigen Geschwindigkeit" im Schritt 317,
setzt die CPU 30 das Rampe-zur-niedrigen-Geschwindigkeit-Bit
im Motor-Flag (Schritt 319), setzt das Pause-nach-Rampe-Bit
im Motor-Flag (schritt 320), setzt den Pause-nach-Rampe-Zähler (Schritt 321)
und setzt die "neue
Geschwindigkeit" gleich
der "niedrigen Geschwindigkeit" (Schritt 322).
Schließlich
wird die "Transportgeschwindigkeit" gleich der "neuen Geschwindigkeit" plus dem "Geschwindigkeitsversatzwert" gesetzt (Schritt 318).
Da die "neue Geschwindigkeit" gleich der "niedrigen Geschwindigkeit" ist, bewirkt eine
Ausgabe der 9 ransportgeschwindigkeit" an den Banknotentransportmechanismus 16,
dass der Banknotentransportmechanismus 16 bei seiner niedrigen
Geschwindigkeit betrieben wird. Die Rampe-zur-niedrigen-Geschwindigkeitsroutine
der 32 setzt die Geschwindigkeit
des Banknotentransportmechanismus 16 glatt herab, ohne
dass Sprünge
oder Motorspitzen verursacht werden.
-
33 zeigt eine Rampe-zur-Null-Geschwindigkeitsroutine,
bei der die CPU 30 die Transportgeschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 entweder
von ihrer Höchstgeschwindigkeit
oder ihrer niedrigen Geschwindigkeit auf Null abrampt. Die CPU 30 tritt
als Antwort auf eine Fertigstellung der Zählung eines Banknotenstapels
in diese Routine ein, um die Transportgeschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 von
seiner Höchstgeschwindigkeit
auf Null abzurampen. Ähnlich
tritt die CPU 30 als Antwort auf eine Erfassung einer fremden,
verdächtigen
oder nicht benennbaren Banknote durch den optischen Abtastkopf 18 und
auf einer Gleichsetzung der Transportgeschwindigkeit auf eine niedrige
Geschwindigkeit durch die Rampezur-niedrigen-Geschwindigkeitsroutine
der 32 die Rampe-zur-Null-Geschwindigkeitsroutine,
um die Transportgeschwindigkeit von der niedrigen Geschwindigkeit
auf Null abzurampen.
-
Wenn
im Schritt 323 das Rampe-zur-Null-Geschwindigkeits-Bit
gesetzt ist, bestimmt die CPU 30, ob oder ob nicht ein
anfängliche-Bremsung-Bit
im Motor-Flag gesetzt ist (Schritt 324). Vor dem Abrampen
der Transportgeschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 ist
das anfängliche-Bremsung-Bit
gelöscht.
Daher geht der Fluss weiter zum linken Zweig der Rampe-zur-Null-Geschwindigkeitsroutine
in 33. in diesem linken Zweig setzt die CPU 30 das
anfängliche-Bremsung-Bit
im Motor-Flag (Schritt 325), setzt den Abramp-Zähler auf
seinen Maximalwert (Schritt 326) und subtrahiert einen "anfängliche-Bremsungs-Schritt" vom variablen Parameter "neue Geschwindigkeit" (Schritt 327).
Als nächstes
bestimmt die CPU 30, ob oder ob nicht die "neue Geschwindigkeit" größer als
Null ist (Schritt 328). Wenn die "neue Geschwindigkeit" größer als
Null im Schritt 328 ist, wird der variable Parameter "Transportgeschwindigkeit" gleich der "neuen Geschwindigkeit" plus dem "Geschwindigkeitsversatzwert" gesetzt (Schritt 329)
und diese "Transportgeschwindigkeit" wird an den Banknotentransportmechanismus 16 im
Schritt 307 in 31 ausgegeben.
-
Während der
nächsten
Iteration der Rampe-zur-Null-Geschwindigkeitsroutine der 33 tritt die CPU 30 in den rechten Zweig
der Routine im Schritt 324 ein, da das anfängliche-Bremsung-Bit
während
der vorangegangenen Iteration der Rampe-zur-Null-Geschwindigkeitsroutine gesetzt wurde.
Bei gesetztem "anfängliche-Bremsung-Bit" setzt die CPU 30 den
Abramp-Zähler
von seinem Maximalwert (Schritt 330) herab und bestimmt,
ob oder ob nicht der Abramp-Zähler
gleich Null ist (Schritt 331). Wenn der Abramp-Zähler nicht
gleich Null ist, verlässt
die CPU 30 sofort die Geschwindigkeitssteuerungssoftware
in 31–35 und
wiederholt die Schritte 323, 324, 330 und 331 der
Rampe-zur-niedrigen-Geschwindigkeitsroutine während nachfolgender Iterationen
der Geschwindigkeitssteuerungssoftware, bis der Abramp-Zähler gleich
Null ist. Wenn einmal der Abramp-Zähler gleich Null ist, setzt
die CPU 30 den Abramp-Zähler
auf seinen Maximalwert zurück
(Schritt 332) und zieht einen "Abramp-Schritt" vom variablen Parameter "neue Geschwindigkeit" ab (Schritt 333).
Dieser "Abramp-Schritt" ist kleiner als
der "anfängliche-Bremsungsschritt", so dass der "anfängliche-Bremsungsschritt" eine größere dekrementierende Änderung
in der Transportgeschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 bewirkt,
als der "Abramp-Schritt".
-
Als
nächstes
bestimmt die CPU 30, ob oder ob nicht die "neue Geschwindigkeit" größer als
Null ist (Schritt 328). Wenn die "neue Geschwindigkeit" größer als
Null ist, wird die "Transportgeschwindigkeit" gleich der "neuen Geschwindigkeit" plus dem "Geschwindigkeitsversatzwert" gesetzt (Schritt 329)
und diese "Transportgeschwindigkeit" wird an den Banknotentransportmechanismus 16 ausgegeben
(Schritt 307 in 31). Während nachfolgender
Iterationen der Geschwindigkeitssteuerungssoftware dekrementiert
die CPU 30 kontinuierlich die "neue Geschwindigkeit" um den "Abramp-Schritt" in Schritt 333, bis die "neue Geschwindigkeit" kleiner oder gleich
Null im Schritt 328 ist. Ist einmal die "neue Geschwindigkeit" kleiner oder gleich
Null im Schritt 328, löscht
die CPU 30 das Rampe-zur-Null-Geschwindigkeits-Bit und
das Anfangs-Bremsungsbit im Motor-Flag (Schritt 334), setzt
das Motor-angehalten-Bit im Motor-Flag (Schritt 335) und
setzt die "neue.
Geschwindigkeit" gleich
Null (Schritt 336). Schließlich wird die "Transportgeschwindigkeit" gleich der "neuen Geschwindigkeit" plus dem "Geschwindigkeitsversatzwert" gesetzt (Schritt 329).
Da die "neue Geschwindigkeit" gleich Null ist,
hält eine
Ausgabe der "Transportgeschwindigkeit" an dem Notentransportmechanismus 16 im Schritt 307 der 31 den Banknotentransportmechanismus 16 an.
-
Unter
Verwendung der Rückkopplungsschleifenroutine
der 35 überwacht und stabilisiert die
CPU 30 die Transportgeschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16,
wenn der Banknotentransportmechanismus 16 bei seiner Höchstgeschwindigkeit
oder bei einer niedrigen Geschwindigkeit betrieben wird. Um die
Transportgeschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 zu
messen, überwacht
die CPU 30 die optische Kodiereinrichtung 32.
Bei der Überwachung
der optischen Kodiereinrichtung 32 ist es wichtig, die Rückkopplungsschleifenroutine
mit sämtlichen Änderungen
der Transportgeschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 zu
synchronisieren. Um die Zeitverzögerung
zwischen der Ausführung
der Abramp- oder
Rampe-zur-niedrigen-Geschwindigkeitsroutinen der 31–32 und
der tatsächlichen Änderung
der Transportgeschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 zu
berücksichtigen,
tritt die CPU 30 in eine Pause-nach-Rampe-Routine der 34 vor dem Eintritt in die Rückkopplungsschleifenroutine
der 35 ein, wenn der Banknotentransportmechanismus 16 die
Auframpung seiner Höchstgeschwindigkeit
oder die Abrampung zu einer niedrigen Geschwindigkeit während der
vorangegangenen Iteration der Geschwindigkeitssteuerungssoftware
der 31–35 beendet
hat.
-
Die
Pause-nach-Rampe-Routine der 34 ermöglicht es
dem Banknotentransportmechanismus 16 der CPU 30 zu "folgen", so dass die CPU 30 die
Rückkopplungs schleifenroutine
der 35 nicht vor einer Änderung
der Geschwindigkeiten des Banknotentransportmechanismus 16 ausführt. Wie
zuvor erwähnt
wurde, setzt die CPU 30 ein Pause-nach-Rampe-Bit im Schritt 309 der
Auframp-Routine der 31 oder im Schritt 320 der
Rampe-zur-niedrigen-Geschwindigkeitsroutine in 32. Bei gesetztem Pause-nach-Rampe-Bit geht der
Programmfluss vom Schritt 337 der Pause-nach-Rampe-Routine
zum Schritt 338, wo die CPU 30 einen Pause-nach-Rampe-Zähler von seinem Maximalwert
dekrementiert. Wenn der Pause-nach-Rampe-Zähler im Schritt 339 nicht
gleich Null ist, verlässt
die CPU 30 die Pause-nach-Rampe-Routine der 34 und
wiederholt die Schritte 337, 338 und 339 der
Pause-nach-Rampe-Routine
während
nachfolgender Iterationen der Geschwindigkeitssteuerungssoftware,
bis der Pause-nach-Rampe-Zähler
gleich Null ist. Ist einmal der Pause-nach-Rampe-Zähler auf Null herabgesetzt
worden, löscht
die CPU 30 das Pause-nach-Rampe-Bit
im Motor-Flag (Schritt 340) und setzt den Rückkopplungsschleifenzähler auf
seinen Maximalwert (Schritt 341). Der Maximalwert des Pause-nach-Rampe-Zählers wird
ausgewählt,
um die CPU 30 um einen Zeitbetrag zu verzögern, der
ausreicht, dass sich der Banknotentransportmechanismus 16 auf
eine neue Transportgeschwindigkeit einstellt, bevor die CPU 30 die
neue Transportgeschwindigkeit mit der Rückkopplungsschleife der 35 überwacht.
-
Mit
Bezug nun auf die Rückkopplungsschleifenroutine
der 35 dekrementiert die CPU 30 einen Rückkopplungsschleifenzähler auf
seinen Maximalwert (Schritt 343), wenn das Motor-angehalten-Bit
im Motor-Flag im Schritt 342 nicht gesetzt ist. Wenn der
Rückkopplungsschleifenzähler im
Schritt 344 nicht gleich Null ist, verlässt die CPU 30 sofort
die Rückkopplungsschleifenroutine
der 35 und wiederholt die Schritte 342, 343 und 344 der
Rückkopplungsschleife
während
nachfolgender Iterationen der Geschwindigkeitssteuerungssoftware
der 31-36,
bis der Rückkopplungsschleifenzähler gleich
Null ist. Wenn einmal der Rückkopplungsschleifenzähler auf
Null herabgesetzt ist, setzt die CPU 30. den Rückkopplungsschleifenzähler auf
seinen Maximalwert zurück
(Schritt 345), speichert die derzeitige Zählung der
optischen Kodiereinrichtung 32 ab (Schritt 346)
und berechnet einen variablen Parameter "tatsächliche
Differenz" zwischen
der derzeitigen Zählung
und einer vorangegangenen Zählung
der optischen Kodiereinrichtung 32 (Schritt 347).
Die "tatsächliche
Differenz" zwischen
den vorliegenden und vorangegangenen Kodierzählungen stellt die Transportgeschwindigkeit
des Banknotentransportmechanismus 16 dar. Je größer die "tatsächliche
Differenz" zwischen der
derzeitigen und der vorangegangenen Kodierzählung ist, umso größer ist
die Transportgeschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus.
Die CPU 30 zieht die "tatsächliche
Differenz" von einem
festen Parameter "notwendige
Differenz" ab, um
einen variablen Parameter "Geschwindigkeitsdifferenz" zu erhalten (Schritt 348).
-
Wenn
die „Geschwindigkeitsdifferenz" in Schritt 349 größer als
Null ist, ist die Banknotentransportgeschwindigkeit des Banknotentransportmechanismus 16 zu
gering. Um Banknotentransportgeschwindigkeiten entgegenzuwirken,
die kleiner als die idealen Banknotentransportgeschwindigkeiten
sind, multipliziert die CPU 30 die „Geschwindigkeitsdifferenz" mit einer „Verstärkungskonstante" (Schritt 354)
und setzt den variablen Parameter „Transportgeschwindigkeit" gleich der multiplizierten
Differenz vom Schritt 354 plus dem „Geschwindigkeitsversatzwert" plus einem festen
Parameter „Sollgeschwindigkeit" (Schritt 355).
Die „Sollgeschwindigkeit" ist ein Wert, der,
wenn er zum „Geschwindigkeitsversatzwert" addiert wird, die
ideale Transportgeschwindigkeit erzeugt. Die berechnete „Transportgeschwindigkeit" ist um den Betrag
der multiplizierten Differenz größer als
diese ideale Transportgeschwindigkeit. Wenn die berechnete „Transportgeschwindigkeit" trotzdem kleiner
oder gleich einem festen Parameter „maximal erlaubte Geschwindigkeit" im Schritt 356 ist,
wird die berechnete „Transportgeschwindigkeit" an den Banknotentransportmechanismus 16 im
Schritt 307 ausgegeben, so dass der Banknotentransportmechanismus 16 mit
der berechneten „Transportgeschwindigkeit" betrieben wird. Wenn
jedoch die „Transportgeschwindigkeit" größer als
die „maximal
erlaubbare Geschwindigkeit" im
Schritt 356 ist, wird der Parameter „Transportgeschwindigkeit" gleich der „maximal
erlaubbaren Geschwindigkeit" gesetzt
(Schritt 357) und an den Banknotentransportmechanismus 16 ausgegeben
(Schritt 307).
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Wenn
die „Geschwindigkeitsdifferenz" kleiner oder gleich
Null in Schritt 349 ist, ist die Banknotentransportgeschwindigkeit
des Banknotentransportmechanismus 16 zu hoch oder ideal.
Um höheren
als der idealen Banknotentransportgeschwindigkeit entgegenzuwirken,
multipliziert die CPU 30 die „Geschwindigkeitsdifferenz" mit einer „Verstärkungskonstante" (Schritt 350)
und setzt den variablen Parameter „Transportgeschwindigkeit" gleich der multiplizierten
Differenz vom Schritt 350 plus dem „Geschwindigkeitsversatzwert" plus einem festen
Parameter „Sollgeschwindigkeit" (Schritt 351).
Die berechnete „Transportgeschwindigkeit" ist um den Betrag
der multiplizierten Differenz kleiner als die der idealen Transportgeschwindigkeit.
Wenn die berechnete „Transportgeschwindigkeit" dennoch größer oder
gleich einem festen Parameter „kleinste
erlaubte Geschwindigkeit" im
Schritt 352 ist, wird die berechnete „Transportgeschwindigkeit" an den Banknotentransportmechanismus 16 im
Schritt 307 ausgegeben, so dass der Banknotentransportmechanismus 16 bei
der berechneten „Transportgeschwindigkeit" betrieben wird.
Wenn jedoch die berechnete „Transportgeschwindigkeit" kleiner als die „kleinste
erlaubte Geschwindigkeit" im
Schritt 352 ist, wird der Parameter „Transportgeschwindigkeit" gleich der „kleinsten
erlaubten Geschwindigkeit" gesetzt
(Schritt 353) und an den Banknotentransportmechanismus 16 ausgegeben
(Schritt 307).
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Es
sollte klar sein, dass, je kleiner der Wert der „Verstärkungskonstante" ist, desto kleiner
die Änderungen
der Banknotenänderungsgeschwindigkeit
zwischen nachfolgenden Iterationen der Rückkopplungssteuerungsroutine
der 35 sind und entsprechend langsamer
die Banknotentransportgeschwindigkeit in Richtung der. idealen Transportgeschwindigkeit
eingestellt wird. Trotz dieser langsameren Einstellungen der Banknotentransportgeschwindigkeit
ist es im allgemeinen bevorzugt, eine relativ kleine „Verstärkungskonstante" zu benutzten, um
abrupte Schwankungen der Banknotentransportgeschwindigkeit zu vermeiden
und ein Überschießen der
idealen Banknotentransportgeschwindigkeit zu vermeiden.
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In 36 ist eine Routine zur Verwendung der Ausgänge der
beiden Fotosensoren PS1 und PS2 dargestellt, um eine Dopplung oder Überlappung
von Banknoten durch Erfassung der optischen Dichte einer jeden Banknote
beim Abtasten zu erfassen. Die Routine beginnt im Schritt 401 und
holt sich im Schritt 402 den Wert, der für die zuvor
abgetastete Banknote bestimmt wurde. Dieser zuvor bestimmte Wert
wird dazu verwendet, eine Dopplung dann zu erfassen, wenn die neu
abgetastete Banknote eine „kein
Aufruf" ist, wie
unten beschrieben wird. Im Schritt 403 wird festgestellt,
ob die derzeitige Banknote eine „kein Aufruf" ist und, wenn die Antwort
negativ ist, wird der für
die neue Banknote bestimmte Wert im Schritt 404 abgerufen.
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Wenn
im Schritt 403 die Antwort bestätigend ist, springt das System
zum Schritt 405, so dass der im Schritt 402 abgerufene,
vorherige Wert in den nachfolgenden Schritten verwendet wird. Um Änderungen
in der Empfindlichkeit der Dichtemessung zu erlauben, wird eine „Dichtefestlegung" aus dem Speicher
im Schritt 405 abgerufen. Die Bedienperson trifft diese
Wahl von Hand, je nachdem, ob die abzutastenden Banknoten neue Banknoten
sind, die ein hohes Maß an
Empfindlichkeit verlangen oder benutzte Banknoten, die einen niedrigeren
Empfindlichkeitspegel benötigen.
Wenn die „Dichtefestlegung" ausgeschaltet wurde,
wird dieser Zustand im Schritt 406 und das System kehrt
im Schritt 413 zum Hauptprogramm zurück. Wenn die „Dichtefestlegung" nicht ausgeschaltet
ist, wird ein Nenndichtevergleichswert vom Speicher im Schritt 407 abgerufen.
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Der
Speicher enthält
vorzugsweise fünf
unterschiedliche Dichtewerte (für
fünf unterschiedliche
Dichtefestlegungen, d. h. Empfindlichkeitsgrade) für einen
jeden Wert. Folglich enthält
der Speicher für
einen Währungssatz
mit sieben unterschiedlichen Werten 35 verschiedene Werte.
Der im Schritt 404 abgerufene Wert (oder Schritt 402 im
Falle eines „kein
Aufruf) und die im Schritt 405 abgerufene Dichtefestlegung
bestimmen, welcher der 35 abgespeicherten Werte im Schritt 407 zur
Verwendung der unten beschriebenen Vergleichsschritte abgerufen
wird.
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In
Schritt 408 wird der Dichtevergleichswert, der im Schritt 407 abgerufen
wurde, mit der mittleren Dichte verglichen, der durch den Ausgang
des Fotosensors PS1 dargestellt ist. Das Ergebnis dieses Vergleichs
wird im Schritt 409 bewertet, um festzustellen, ob der
Ausgang des Sensors S1 eine Dopplung von Banknoten für den bestimmten
Banknotenwert identifiziert, wie er im Schritt 402 oder 404 festgestellt
wurde. Wenn die Antwort negativ ist, kehrt das System im Schritt 413 zum
Hauptprogramm zurück.
Wenn die Antwort bestätigend
ist, vergleicht Schritt 410 den abgerufenen Dichtevergleichswert
mit der mittleren Dichte, die durch den Ausgang des zweiten Sensors
PS2 repräsentiert
ist. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird im Schritt 411 bewertet,
um zu bestimmen, ob der Ausgang des Photosensors PS2 eine Dopplung
der Banknoten identifiziert. Bestätigende Antworten bei beiden
Schritten 409 und 411 resultieren im Setzen einer „Dopplungsfehler"-Flags bei Schritt 412 und
das System kehrt dann zum Hauptprogramm im Schritt 413 zurück. Der „Dopplungsfehler"-Flag kann selbstverständlich verwendet
werden, um den Banknotentransportmotor zu stoppen.
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37 zeigt eine Routine, die das System befähigt, Banknoten
zu ermitteln, welche sehr verunstaltet sind durch dunkle Flecken,
wie Tintenkleckse, Filzstiftmarkierungen und Ähnlichem. Solche beträchtlichen
Verunstaltungen einer Banknote können
in solch verzerrten Abtastdaten resultieren, dass die Daten interpretiert werden
können,
den falschen Nennwert für
die Banknote anzugeben. Konsequenterweise ist es wünschenswert,
solche schwer verunstalteten Banknoten zu ermitteln und dann den
Banknotentransportmechanismus zu stoppen, so dass die in Frage kommende
Banknote durch den Bediener untersucht werden kann.
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Die
Routine der 37 entnimmt Jede nachfolgende
Datenabfrage im Schritt 450b und geht dann zu Schritt 451,
um zu bestimmen, ob diese Abfrage zu dunkel ist. Wie oben beschrieben,
nimmt die Ausgangsspannung von dem Photodetektor 26 ab,
wenn die Dunkelheit der abgetasteten Fläche sich erhöht. Somit
ist, je niedriger der Ausgangsspannung von dem Photodetektor ist,
um so dunkler der abgetastete Bereich. Für die ausgeführte Bewertung
im Schritt 451 wird ein vorausgewählter Schwellwert für die Photodetektorausgangsspannung
verwendet, wie z. B. ein Schwellwert von ungefähr 1 Volt, um eine Abfrage
als „zu
dunkel" zu bezeichnen.
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Eine
bestätigende
Antwort im Schritt 451 bewegt das System zwischen Schritt 452,
wo eine „schlechte Abfrage"-Zählung um
Eins erhöht
wird. Eine einzige Abfrage, die zu dunkel ist, ist nicht genug,
um anzuzeigen, dass eine Banknote beträchtlich verunstaltet ist. Somit
wird die „schlechte
Abfrage"-Zählung verwendet,
um zu bestimmen, wann eine vorausgewählte Anzahl von aufeinanderfolgenden
Abfragen, z. B. zehn aufeinanderfolgende Abfragen, als zu dunkel
bestimmt wird. Vom Schritt 452 geht das System zu Schritt 453,
um zu bestimmten, ob zehn aufeinanderfolgende schlechte Abfragen
entnommen worden sind. Wenn die Antwort zustimmend ist, geht das
System zu Schritt 454, wo ein Fehler-Flag gesetzt wird.
Dieses repräsentiert
einen „Nichtaufrufs"-Zustand, welcher
dazu führt,
dass das Banknotentransportsystem in derselben Weise wie oben beschrieben
gestoppt wird.
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Wenn
eine negative Antwort im Schritt 451 erhalten wird, geht
das System zu Schritt 455, wo die „schlechte Abfrage"-Zählung auf
0 zurückgesetzt
wird, so dass diese Zählung
immer die Anzahl der aufeinanderfolgenden schlechten Abfragen empfängt. Von
Schritt 455 geht das System zu Schritt 456, welches
bestimmt, wann sämtliche
Abfra gen für
eine bestimmte Banknote überprüft worden
sind. Solange Schritt 456 eine negative Antwort ergibt,
fährt das
System fort, nachfolgende Abfragen im Schritt 450b zu entnehmen.
Wenn eine bestätigende
Antwort im Schritt 456 erzeugt wird, kehrt das System zum
Hauptprogramm in Schritt 457 zurück.
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Eine
Routine zum automatischen Überwachen
und Durchführen
sämtlicher
notwendiger Korrekturen bei verschiedene Leitungsspannungen ist
in 38 dargestellt. Diese Routine ist sinnvoll beim
automatischen Kompensieren von Spannungsverschiebungen aufgrund
von Temperaturänderungen,
Alterung der Bauteile und Ähnlichem.
Die Routine startet im Schritt 550 und liest den Ausgang
eines Leitungssensors, welcher eine ausgewählte Spannung im Schritt 550b überwacht.
Schritt 551 bestimmt, ob die Ablesung unter 0,60 liegt
und wenn die Antwort zustimmend ist, bestimmt Schritt 552,
ob die Lesung über
0,40 liegt. Wenn Schritt 552 ebenso eine bestätigende
Antwort erzeugt, ist die Spannung innerhalb des erforderlichen Bereichs
und somit kehrt das System zu dem Hauptprogrammschritt 553 zurück. Wenn
Schritt 551 eine negative Antwort erzeugt, wird eine schrittweise
Korrektur in Schritt 554 durchgeführt, um die Spannung in dem
Bestreben zu reduzieren, in den gewünschten Bereich zurückzukehren.
In ähnlicher
Weise wird, wenn eine negative Antwort im Schritt 552 erhalten
wird, eine schrittweise Korrektur in Schritt 555 durchgeführt, um
die Spannung in Richtung des gewünschten
Bereichs zu erhöhen.
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Nun
da ein Währungsabtaster
in Verbindung mit dem Abtasten von US-Währung beschrieben worden ist,
werden zusätzliche
Währungsunterscheidungssysteme
beschrieben werden.
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Zuallererst
werden, weil Währungen
verschiedene Größen aufweisen
können,
Sensoren hinzugefügt, um
die Größe einer
abzutastenden Banknote zu bestimmen. Diese Sensoren werden stromaufwärts von
den unten zu beschreibenden Abtastköpfen platziert. Ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
der Größenbestimmungssensoren
ist in 39 dargestellt. Zwei Führungs-/Nachlaufkantensensoren 1062 ermitteln
die Führungs-
und Nachlaufkante einer Banknote 1064, die diese entlang
des Transportwegs passiert. Diese Sensoren in Verbindung mit dem
Enkoder 32 (2a–2b)
können
verwendet werden, um die Dimensionen der Banknote entlang einer
Richtung parallel zur Abtastrichtung zu bestimmen, welche in 39 die schmale Dimension oder Breite te der Banknote 1064 ist.
Zusätzlich
werden zwei Kantensensoren 1066 verwendet, um die Dimension
einer Banknote 1064 quer zur Abtastrichtung zu bestimmen,
welche in 39 die größere Dimension (oder Länge) der
Banknote 1064 ist. Während
die Sensoren 1062 und 1066 der 39 optische Sensoren sind, können andere Einrichtungen zum
Bestimmen der Größe einer
Banknote verwendet werden.
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Sobald
die Größe einer
Banknote bestimmt ist, wird die potentielle Identität der Banknote
auf die Banknoten begrenzt, die die gleiche Größe haben. Entsprechend kann
der abzutastende Bereich an den Bereich oder die Bereiche angepasst
sein, die am besten zur Identifizierung des Wertes und des Ursprungslands
einer Banknote mit den gemessenen Abmessungen geeignet sind.
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Zwar
sind zweitens die aufgedruckten Kennzeichen auf der US-Währung innerhalb
einer dünnen Grenzlinie
eingeschlossen, deren Erfassung als ein Auslöser für den Beginn der Abtastung
unter Verwendung eines breiteren Schlitzes dienen kann, doch weisen
die meisten Währungen
anderer Währungssysteme,
wie beispielsweise die anderer Länder,
keine solche Grenzlinien auf. Somit kann das oben beschriebene System abgeändert werden,
um eine Abtastung relativ zum Rand einer Banknote für Währungen
zu beginnen, die keine solche Grenzlinie aufweisen. Mit Bezug auf
die 40 sind zwei Vorderkantendetektoren 1068 gezeigt.
Die Erfassung der vorderen Kante 1069 einer Banknote 1070 durch
Vorderkantensensoren 1068 löst eine Abtastung in einem
Bereich aus, der einen vorgegebenen Abstand weg von der Vorderkante
der Banknote 1070 liegt, beispielsweise D1 oder
D2, der sich in Abhängigkeit von der vorübergehenden
Einschätzung
der Identität einer
Banknote basierend auf den Abmessungen einer Banknote ändert. Alternativ
kann die Vorderkante 1069 einer Banknote durch einen oder
mehrere der Abtastköpfe
(unten beschrieben) auf ähnliche
Weise erfasst werden, wie dies mit Bezug auf 7a und 7b beschrieben
wurde. Alternativ kann der Beginn der Abtastung durch eine Lageinformation
ausgelöst
werden, die vom Enkoder 32 der 2a–2b bereitgestellt
wurde, beispielsweise in Verbindung mit den durch die Signale 1062 der 9 bereitgestellten
Signalen, was somit den Bedarf an Vorderkantensensoren 1068 unnötig macht.
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Wenn
jedoch der Beginn der Abtastung durch die Erfassung der Vorderkante
einer Banknote ausgelöst
wird, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass ein abgetastetes Muster relativ
zu einem entsprechenden Vergleichsmuster versetzt sein wird. Ein
Versatz kann aus dem Vorhandensein von Herstelltoleranzen resultieren, welche
es ermöglichen,
dass sich der Ort der aufgedruckten Kennzeichen eines Dokuments
relativ zu den Rändern
des Dokuments ändert.
Beispielsweise können
sich die aufgedruckten Kennzeichen auf US-Banknoten relativ zur
Vorderkante einer Banknote bis zu 50 mil, d. h. 0,05 Zoll (1,27
mm) ändern.
Wenn folglich eine Abtastung relativ zur Kante einer Banknote ausgelöst wird
(anstelle der Ermittlung eines bestimmten Teils der aufgedruckten
Kennzeichen selbst, wie beispielsweise die aufgedruckte Grenzlinie
der US-Banknoten),
kann ein abgetastetes Muster relativ zu einem entsprechenden Vergleichsmuster
um ein oder mehrere Datenwerte versetzt sein. Ein solcher Versatz
kann zu fehlerhaften Zurückweisungen
von echten Banknoten aufgrund einer schlechten Korrelation zwischen
den Abtast- und Vergleichsmustern führen. Zur Kompensierung können die
gesamten Abtastmuster und die Vergleichsmuster relativ zueinander
verschoben werden, wie dies in den 41a und 41b dargestellt ist. Insbesondere stellt die 41 a ein abgetastetes Muster dar, welches gegenüber einem
entsprechenden Vergleichsmuster versetzt ist. 41 b
zeigt die selben Muster, nachdem das abgetastete Muster relativ
zum Vergleichsmuster verschoben wurde, wodurch die Korrelation zwischen den
beiden Mustern erhöht
wurde. Alternativ können
anstelle der Verschiebung der abgetasteten Muster und/oder der Vergleichsmuster
im Speicher Vergleichsmuster entsprechend den verschiedenen Versatzbeträgen abgelegt
sein.
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Obwohl,
drittens, festgestellt wurde, dass die Abtastung des mittleren Bereichs
auf der grünen
Seite einer US-Banknote (vgl. Segment S der 4)
ausreichend unterschiedliche Muster ergibt, um eine Unterscheidung
entlang der Vielzahl von US-Werten
zu ermöglichen,
kann der mittlere Bereich nicht für Banknoten aus anderen Ländern geeignet
sein. Beispielsweise kann für
Banknoten aus dem Land 1 festgestellt sein, dass das Segment
S1 (40)
einen bevorzugteren abzutastenden Bereich ergibt, während das
Segment S2 (40)
einen bevorzugteren Bereich für
Banknoten aus dem Land 2 darstellt. Alternativ kann es
notwendig sein, um Unterscheidungen innerhalb einer gegebenen Menge
von Banknoten ausreichend genau zu treffen, Banknoten, die möglicherweise
aus dieser Menge stammen, entlang mehr als eines Segments abzutasten, beispielsweise
eine einzelne Banknote entlang sowohl S1 als
auch S2 abzutasten. Um die Abtastung in
anderen Bereichen als dem mitt leren Bereich einer Banknote zu ermöglichen,
können
mehrere Abtastköpfe
nahe beieinander angeordnet sein. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines solchen Systems mit mehrfachen Abtastköpfen ist in 42 dargestellt. Mehrfache Abtastköpfe 1072a–c und 1072d–f sind
nahe beieinander entlang einer Richtung seitlich zur Richtung der
Banknotenbewegung angeordnet. Ein derartiges System ermöglicht es,
dass eine Banknote 1074 entlang verschiedener Segmente
abgetastet wird. Mehrfache Abtastköpfe 1072a–f sind
an jeder Seite des Transportweges angeordnet, was es ermöglicht,
dass beide Seiten einer Banknote 1074 abgetastet werden.
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Eine
zweiseitige Abtastung kann verwendet werden, damit Banknoten in
ein erfindungsgemäßes Währungsunterscheidungssystem
mit einer beliebigen Seitenfläche
nach oben eingeführt
werden können.
Ein Beispiel einer zweiseitigen Abtastkopfanordnung ist oben in
Verbindung mit den 2a, 6c und 6d beschrieben. Die durch die Abtastung echter
Banknoten erzeugten Vergleichsmuster können für Segmente an einer oder beiden
Seiten abgespeichert werden. In dem Fall, in dem Vergleichsmuster
von der Abtastung nur einer Seite einer echten Note gespeichert
werden, können
die durch Abtastung der beiden Seiten einer zu testenden Banknote
abgerufenen Muster mit einem Vergleichssatz von einseitigen Vergleichsmustern
verglichen werden. In diesem Fall sollte ein von einer Seite einer
zu testenden Banknote abgerufenes Muster mit einem der gespeicherten
Vergleichsmuster übereinstimmen,
während
ein von der anderen Seite der zu testenden Banknote abgerufenes
Muster mit keinem der Vergleichsmuster übereinstimmen sollte. Alternativ
können
Vergleichsmuster für
beide Seiten echter Banknoten gespeichert werden. Bei einem derartigen
zweiseitigen System sollte ein Muster, das durch Abtastung einer
zu testenden Banknote abgerufen wurde, mit einem der Vergleichsmuster
der einen Seite (Übereinstimmung 1)
und ein von der Abtastung der gegenüberliegenden Seite der zu testenden
Banknote abgerufenes Muster mit dem der gegenüberliegenden Seite einer echten
Banknote, wie sie durch Übereinstimmung 1 identifiziert
ist, zugeordnete Vergleichsmuster übereinstimmen.
-
Alternativ
kann in Situationen, in denen die Flächenorientierung einer Banknote,
(d. h. ob eine Banknote mit dem „Gesicht nach oben" oder dem „Gesicht
nach unten" vorliegt)
vor oder während
der Abtastung des charakteristischen Musters bestimmt wird, die
Anzahl der Vergleiche verringert werden, indem die Vergleiche auf
Muster be schränkt
werden, die der gleichen Seite einer Banknote entsprechen. Wenn
beispielsweise bekannt ist, dass eine Banknote mit dem „Gesicht
nach oben" liegt,
müssen
die den Abtastköpfen
oberhalb des Transportweges zugeordneten Abtastmuster nur mit Vergleichsmustern
verglichen werden, die durch Abtastung des „Gesichts" der echten Banknote erzeugt wurden.
Das „Gesicht" einer Banknote soll
eine Seite bezeichnen, die eine vordere Fläche der Banknote bildet. Beispielsweise
kann die Vorderseite oder das „Gesicht" einer US-Banknote
als die „schwarze" Fläche der
Banknote bezeichnet werden, während
die Rückseite
einer US-Banknote als die „grüne" Oberfläche bezeichnet
werden kann. Die Flächenorientierung
kann in einigen Fallen durch Erfassung der Farben der Oberfläche einer
Banknote bestimmbar sein. Eine alternative Methode zur Bestimmung
der Flächenorientierung
von US-Banknoten durch Erfassung der Grenzlinie einer jeden Seite
einer Banknote wurde oben in Verbindung mit den 6c, 6d und 12 beschrieben.
Die Implementierung der Farberfassung ist im Folgenden genauer beschrieben.
-
Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der 42 funktioniert der Banknotentransportmechanismus
so, dass der Mittenbereich C einer Banknote 1074 zwischen
zentralen Abtastköpfen 1072b und 1072e transportiert
wird. Die Abtastköpfe 1072a und 1072c und
ebenso die Abtastköpfe 1072d und 1072f sind
um den selben Abstand von jeweils den mittleren Abtastköpfen 1072b und 1072e versetzt.
Durch eine symmetrische Anordnung der Abtastköpfe um den Mittenbereich einer
Banknote kann eine Banknote in eine beliebige Richtung abgetastet
werden, beispielsweise mit der Oberkante zuerst (Vorwärtsrichtung)
oder der Unterkante zuerst (Rückwärtsrichtung).
Wie oben mit Bezug auf die 1 bis 7b beschrieben
wurde, werden Vergleichsmuster von der Abtastung echter Banknoten
sowohl in der Vorwärts-
als auch in der Rückwärtsrichtung
abgespeichert. Obwohl eine symmetrische Anordnung bevorzugt ist,
ist dies nicht wesentlich, vorausgesetzt, dass für ein nicht symmetrisches System
geeignete Vergleichsmuster gespeichert werden.
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Zwar
zeigt 42 ein System mit drei Abtastköpfen pro
Seite, jedoch kann eine beliebige Anzahl von Abtastköpfen pro
Seite verwendet werden. Ebenso ist es nicht notwendig, dass über dem
Mittenbereich einer Banknote ein Abtastkopf positioniert ist. beispielsweise
zeigt 43 ein weiteres bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das in der Lage ist, die Segmente S1 und
S2 der 40 abzutasten.
Die Abtastköpfe 1076a, 1076d, 1076e und 1076h tasten
eine Banknote 1078 entlang des Segments S1 ab,
während
die Abtastköpfe 1076b, 1076c, 1076f und 1076g das
Segment S2 abtasten.
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44 zeigt ein Abtastsystem mit seitlich beweglichen
Abtastköpfen 1080a–1080b. Ähnliche
Abtastköpfe
können
an der gegenüberliegenden
Seite des Transportweges angeordnet sein. Die beweglichen Abtastköpfe 1080a–b können zu
einer größeren Flexibilität führen, die
in bestimmten Abtastbedingungen wünschenswert ist. Bei der Bestimmung
der Abmessungen einer Banknote, kann eine einstweilige Bestimmung der
Identität
einer Banknote getroffen werden, wie im Zusammenhang mit der 39 beschrieben wurde. Basierend auf dieser einstweiligen
oder vorläufigen
Bestimmung können
die beweglichen Abtastköpfe 1080a–b über den
Bereich der Banknote positioniert werden, der zum Abruf der Unterscheidungsinformation
am geeignetsten ist. Wenn beispielsweise in Abhängigkeit von der Größe einer
abgetasteten Banknote es einstweilig festgestellt wird, dass es
sich bei der Banknote um eine japanische 5000 Yen-Banknotenart handelt,
und wenn festgestellt wurde, dass ein geeignetes charakteristisches
Muster für
eine 5000 Yen Banknotenart erhalten wird, indem ein Segment 2,0
cm links der Mitte der in Vorwärtsrichtung
zugeführten
Banknote abgetastet wird, dann können
die Abtastköpfe 1080a und 1080b auf
geeignete Weise zur Abtastung eines solchen Segments positioniert
werden, d. h. Abtastkopf 1080a wird 2,0 cm links der Mitte
und Abtastkopf 1080b wird 2,0 cm rechts der Mitte positioniert.
Eine derartige Positionierung ermöglicht eine korrekte Unterscheidung
unabhängig
davon, ob die abgetastete Banknote in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zugeführt wird.
Ebenso können
Abtastköpfe
an der gegenüberliegenden
Seite des Transportweges (nicht gezeigt) geeignet positioniert sein.
Alternativ kann ein einzelner beweglicher Abtastkopf an einer oder
beiden Seiten des Transportweges verwendet werden. Bei einem derartigen
System kann die Größen- und
Farbinformation (weiter unten genauer beschrieben) verwendet werden,
um einen einzigen seitlich beweglichen Abtastkopf richtig zu positionieren,
insbesondere wenn die Ausrichtung einer Banknote vor der Abtastung
bestimmt werden kann.
-
44 zeigt ein System, bei dem Transportmechanismus
ausgebildet ist, eine abzutastende Banknote 1082 innerhalb
des Bereichs, in dem die Abtastköpfe 1080a–b angeordnet
ist, zentriert zuzuführen.
Entsprechend sind die Abtastköpfe 1080a–b ausge bildet,
sich relativ zur Mitte des Transportweges zu bewegen, wobei der
Abtastkopf 1080a innerhalb des Bereichs R1 und
der Abtastkopf 1080b innerhalb des Bereichs R2 beweglich
ist.
-
45 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines Abtastsystems, bei dem abzutastende Banknoten in einer linksbündigen Weise
entlang des Transportweges transportiert werden, d. h. bei der die linke
Kante L einer Banknote 1084 in der selben seitlichen Stellung
relativ zum Transportweg angeordnet ist. in Abhängigkeit von Abmessungen der
Banknote kann die Lage der Mitte der Banknote festgestellt werden
und die Abtastköpfe 1086a–b können wiederum
entsprechend positioniert werden. Wie in 45 dargestellt
ist, weist der Abtastkopf 1086a einen Bewegungsbereich
R3 und der Abtastkopf 1086b einen
Bewegungsbereich R4 auf. Die Bewegungsbereiche
der Abtastköpfe 1086a–b können durch
den Bereich der Abmessungen von Banknoten beeinflusst werden, die
das Unterscheidungssystem ausgestaltet ist aufzunehmen. Ähnliche
Abtastköpfe
können
an der gegenüberliegenden
Seite des Transportweges angeordnet sein.
-
Alternativ
kann der Transportmechanismus so ausgestaltet sein, dass abgetastete
Banknoten nicht notwendigerweise zentriert oder bündig entlang
der seitlichen Abmessung des Transportweges sind. Vielmehr kann
die Konstruktion des Transportmechanismus es ermöglichen, dass die Lage der
Banknoten sich bezüglich
der seitlichen Abmessung des Transportweges links und rechts ändert. in
diesem Fall können
die Kantensensoren 1066 der 39 verwendet
werden, um die Kanten und die Mitte einer Banknote zu lokalisieren
und somit eine Lageinformation bei einem System mit einem beweglichen
Abtastkopf sowie Auswahlkriterien bei einem System mit stationärem Abtastkopf
zu liefern.
-
Zusätzlich zu
den oben beschriebenen Systemen mit stationärem Abtastkopf und beweglichem
Abtastkopf kann ein Hybridsystem mit sowohl stationärem als
auch beweglichem Abtastkopf verwendet werden. Ebenso ist anzumerken,
dass die seitlich versetzten Abtastköpfe, wie sie oben beschrieben
wurden, nicht entlang derselben seitlichen Achse liegen müssen. Beispielsweise
können
die Abtastköpfe
stromauf und stromab zueinander gestaffelt sein. 46 zeigt eine Draufsicht auf eine gestaffelte
Abtastkopfanordnung gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Wie in 46 dargestellt ist, wird eine
Banknote 1130 auf zentrierte Weise entlang des Transportweges 1132 so
transportiert, dass die Mitte 1134 der Banknote 1130 mit
der Mitte 1136 des Transportweges 1132 fluchtet.
Die Abtastköpfe 1140a–h sind
in gestaffelter Anordnung so angeordnet, dass sie eine Abtastung
der gesamten Breite des Transportweges 1132 ermöglichen.
Die von jedem Abtastkopf beleuchteten Bereiche sind durch Streifen 1142a, 1142b, 1142e und 1142f jeweils
für die
Abtastköpfe 1140a, 1140b, 1140e und 1140f dargestellt.
In Abhängigkeit
von den Größenbestimmungssensoren
können die
Abtastköpfe 1140a und 1140h entweder
nicht aktiviert oder ihr Ausgang ignoriert werden.
-
Im
Allgemeinen kann vor der Abtastung eines Dokuments eine einstweilige
Information über
das Dokument erhalten werden, wie beispielsweise seine Größe oder
Farbe, wobei geeignet angeordnete stationäre Abtastköpfe aktiviert oder seitlich
bewegliche Abtastköpfe
auf geeignete Weise angeordnet werden können, vorausgesetzt, dass die
einstweilige Information ein Indiz für die mögliche Identität des Dokuments
darstellt. Alternativ können,
insbesondere bei Systemen mit Abtastköpfen, die über einem beträchtlichen
Teil des Transportweges angeordnet sind, viele oder alle Abtastköpfe eines
Systems aktiviert werden, um ein Dokument abzutasten. Dann können, nachdem
eine einstweilige Bestimmung der Identität eines Dokuments getroffen
wurde, nur die Ausgänge
oder Ableitungen derselben von geeignet angeordneten Abtastköpfen zur
Erzeugung abgetasteter Muster verwendet werden. Die Ableitung von
Ausgangssignalen umfasst beispielsweise im Speicher abgelegte Datenwerte,
die durch das Abtasten der Ausgangssignale erzeugt wurden. Bei einem
derartigen alternativen Ausführungsbeispiel
kann die Information, die eine vorläufige Bestimmung der Identität eines Dokuments
ermöglicht,
erhalten werden, indem die Information von anderen Sensoren als
den Abtastköpfen und/oder
von einem oder mehreren der Abtastköpfe selbst analysiert wird.
Ein Vorteil einer solchen vorläufigen Bestimmung
liegt darin, dass die Anzahl der Abtastmuster, die erzeugt oder
mit einem Satz von Vergleichsmustern verglichen werden müssen, verringert
wird. Ebenso kann die Anzahl der Vergleichsmuster, mit denen die
abgetasteten Muster verglichen werden müssen, verringert werden.
-
Zwar
sind die Abtastköpfe 1140a–h der 46 in einer sich nicht überlappenden Weise angeordnet, doch
können
sie alternativ in einer sich überlappenden
Weise angeordnet sein. Durch Bereitstellen zusätzlicher seitlicher Positionen
kann eine sich über lappende
Abtastkopfanordnung eine größere Auswahl
der abzutastenden Segmente erzeugen. Dieser Anstieg der abtastbaren
Segmente kann hinsichtlich eines Ausgleichs der Währungsfertigungstoleranzen
vorteilhaft sein, welche in Positionsänderungen der aufgedruckten
Kennzeichen auf den Banknoten relativ zu deren Rändern resultieren. Zusätzlich sind
bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
die oberhalb des Transportweges angeordneten Abtastköpfe stromauf
relativ zu den ihnen zugeordneten, unterhalb des Transportweges
angeordneten Abtastköpfen
vorgesehen.
-
Die 47a und 47b zeigen
ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel,
bei dem eine Vielzahl von analogen Sensoren 1150, wie beispielsweise
Fotodetektoren, seitlich voneinander versetzt sind und als ein lineares
Feld in einem einzigen Abtastkopf 1152 angeordnet sind. 47a zeigt eine Draufsicht, während 47b eine
Seitenansicht eines derartigen Ausführungsbeispiels mit einem linearen
Feld zeigt. Der Ausgang der einzelnen Sensoren 1150 ist
mit Analog-Digitalwandlern (nicht gezeigt) über die Verwendung von Gradientenfasern
verbunden, wie beispielsweise einem „Linsenfeld", wie es von MSG
America, Inc., Teilnummer SLA20A16757702A3 hergestellt wird, und
nachfolgend mit einer CPU (nicht gezeigt) auf eine ähnliche
Weise wie in den 1 und 6a dargestellt,
verbunden ist. Wie in den 47a und 47b dargestellt ist, wird eine Banknote 1154 am
Linearfeld-Abtastkopf 1152 zentriert vorbeitransportiert.
Eine bevorzugte Länge
des Linearfeld-Abtastkopfes beträgt
ungefähr
6–7 Zoll
(15 cm–17
cm).
-
Auf
eine ähnliche
Weise wie oben beschrieben, können
in Abhängigkeit
von der Größenbestimmung der
Banknote geeignete Sensoren aktiviert und ihr Ausgang verwendet
werden, um Abtastmuster zu erzeugen. Alternativ können viele
oder alle Sensoren aktiviert werden, wobei nur der Ausgang oder
Ableitungen desselben von geeignet angeordneten Sensoren zur Erzeugung
der abgetasteten Muster verwendet werden. Die Ableitungen der Ausgangssignale
umfassen beispielsweise im Speicher abgelegte Datenwerte, die durch
Abtastung der Ausgangssignale erzeugt werden. Im Ergebnis wäre ein Unterscheidungssystem
mit einem Linearfeld-Abtastkopf gemäß der vorliegenden Erfindung
in der Lage, eine große
Vielzahl von verschiedenen Banknotentypen aufzunehmen. Zusätzlich bietet
ein Linearfeld-Abtastkopf eine große Flexibilität hinsichtlich
der einlesbaren und verarbeitbaren Information bezüglich verschiedener
Banknoten. Zusätzlich
zur Möglichkeit, Abtastmuster
entlang von Segmenten in eine Richtung parallel zur Richtung der
Banknotenbewegung zu erzeugen, können
abgetastete Muster durch geeignete Verarbeitung abgetasteter Datenwerte
erzeugt" oder in einer
Richtung senkrecht zur Richtung der Banknotenbewegung angenähert werden.
Wenn beispielsweise der Linearfeld-Abtastkopf 1152 einhundertsechzig
(160) Sensoren 1150 über
eine Länge
von 7 Zoll (17,78 cm) aufweist, können anstelle der Erfassung
von 64 Codierpulsen von beispielsweise 30 Sensoren Datenwerte für 5 Codierpulse
von allen 160 Zellen (oder all denjenigen, die über der Banknote 1154 positioniert
sind) aufgenommen werden. Alternativ können 160 abgetastete Muster
(oder ausgewählte
davon) mit jeweils 5 Datenwerten für Mustervergleiche verwendet
werden. Folglich ist zu erkennen, dass die Datenaufnahmezeit von
64 Codierpulse auf nur 5 Codierpulse beträchtlich verringert wurde. Die
bei der Datenakquisition eingesparte Zeit kann dazu verwendet werden,
mehr Zeit in die Datenverarbeitung zu stecken und/oder die gesamte
Abtastzeit pro Banknote zu verringern, wodurch ein erhöhter Durchsatz
beim Identifizierungssystem ermöglicht
wird. Zusätzlich
ermöglicht
der Linearfeld-Abtastkopf eine große Flexibilität hinsichtlich
der Anpassung der abzutastenden Bereiche. Beispielsweise wurde herausgefunden,
dass die Vorderkante kanadischer Banknoten wertvolle grafische Informationen
enthält.
Wenn folglich festgestellt wird, dass eine zu testende Banknote
eine kanadische Banknote sein kann (oder wenn das Identifizierungssystem
auf kanadische Währung
eingestellt wird), kann der Abtastbereich auf den Vorderkantenbereich
der Banknoten begrenzt sein, beispielsweise durch Aktivierung vieler
seitlich versetzter Sensoren während
einer relativ geringen Anzahl von Codierpulsen.
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48 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
eines Linearfeld-Abtastkopfes 1170 mit einer Vielzahl von
analogen Sensoren 1172, wie beispielsweise Fotodetektoren,
wobei eine Banknote 1174 am Abtastkopf 1170 nicht
zentriert vorbeitransportiert wird. Wie oben erläutert wurde, kann die Lageinformation
von den Größenbestimmungssensoren
verwendet werden, um geeignete Sensoren auszuwählen. Alternativ kann der Linearfeld-Abtastkopf
selbst verwendet werden, um die Größe der Banknote festzustellen,
wodurch die Notwendigkeit für
separate Größenerfassungssensoren
eliminiert wird. Beispielsweise können alle Sensoren aktiviert
werden, die Datenwerte, die von den an den Enden des Linearfeld-Abtastkopfes
angeordneten Sensoren abgeleitet sind, können vorläufig verarbeitet werden, um
die seitliche Lage und die Länge
einer Banknote zu bestimmen. Die Breite einer Bankno te kann entweder
durch Verwendung separater Vorder-/Hinterkantensensoren oder durch
Vorverarbeitung von Datenwerten bestimmt werden, die bei den Codierpulsen
am Beginn und Ende des Arbeitstaktes erfasst wurden. Ist einmal
die Größeninformation von
einer zu testenden Banknote erhalten worden, müssen nur die Datenwerte weiter
verarbeitet werden, die von geeigneten Bereichen einer Banknote
ausgelesen wurden.
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49 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
eines linearen Abtastkopfes 1180 gemäß der vorliegenden Erfindung,
wobei die Möglichkeit
dargestellt ist, eine Schräglage
von Banknoten zu kompensieren. Der Abtastkopf 1180 weist
eine Vielzahl von analogen Sensoren 1182 auf und eine Banknote 1184 wird
am Abtastkopf 1180 schräg
vorbeitransportiert. Ist einmal die Schrägstellung einer Banknote festgestellt
worden, beispielsweise durch Verwendung von Vorderkantensensoren,
können
die Signale der Sensoren 1182 entlang des Abtastkopfes 1180 auf
geeignete Weise verzögert
werden. Beispielsweise kann festgestellt werden, dass eine Banknote
am Abtastkopf 1180 so vorbeitransportiert wird, dass die
linke vordere Ecke der Banknote den Abtastkopf fünf Codierpulse vor der rechten
vorderen Ecke der Banknote erreicht. In diesem Fall können die
Sensorsignale entlang der rechten Kante der Banknote fünf Codierpulse
verzögert
werden, um die Schrägstellung
zu kompensieren. Wenn die Abtastmuster während nur einiger weniger Codierpulse
erzeugt werden sollen, kann die Banknote so behandelt werden, als
ob sie nicht schräg
gestellt gefördert
wird, da der Betrag der seitlichen Abweichung zwischen einer Abtastung
entlang eines Schrägstellungswinkels
und einer Abtastung entlang eines nicht schräg gestellten Winkels bei einer
Abtastung über
nur wenige Codierpulse nur gering ist. Wenn es jedoch gewünscht ist,
eine Abtastung über
eine Vielzahl von Codierpulsen zu erhalten, kann ein einzelnes Abtastmuster
aus den Ausgängen
von mehr als einem Sensor erzeugt werden. Beispielsweise kann ein
Abtastmuster durch Erfassung von Datenwerten des Sensors 1186a während einer
vorgegebenen Anzahl von Codierpulsen, dann der Erfassung von Datenwerten
des Sensors 1186b für
eine nächste
vorgegebene Anzahl von Codierpulsen, und dann eine Erfassung der
Datenwerte vom Sensor 1186c für eine nächste vorgegebene Anzahl von
Codierpulsen erzeugt werden. Die Anzahl der vorgegebenen Codierpulse,
während
der die Datenwerte von dem selben Sensor aufgenommen werden können, wird
durch das Maß der
Schrägstellung
beeinflusst, wobei je größer das
Maß der
Schrägstellung
der Bankno te ist, desto kleiner die Anzahl der Datenwerte ist, die
vor der Umschaltung zum nächsten
Sensor erhalten werden kann. Alternativ können für die verschiedenen Grade an
Schrägstellung
Vergleichsmuster erzeugt und gespeichert werden, so dass ein einziger
Sensor ein abgetastetes Muster einer zu testenden Banknote erzeugen kann.
-
Zwar
ist in Hinblick auf die 47–49 nur
ein einzelner Linearfeld-Abtastkopf gezeigt, doch kann ein weiterer
Linearfeld-Abtastkopf an der gegenüberliegenden Seite des Transportweges
angeordnet sein, um eine Abtastung einer beliebigen oder beider
Seiten der Banknote zu erlauben. Ebenso sind die Vorteile der Verwendung
eines Linearfeld-Abtastkopfes bei Verwendung einer Mehrfach-Abtastkopfanordnung
zu erhalten, die geeignet ausgestaltet ist, beispielsweise wie sie
in 46 dargestellt ist oder durch eine lineare Anordnung ihrer
Abtastköpfe.
-
Zusätzlich zu
der Größe und den
abgetasteten Charakteristikmustern kann auch die Farbe verwendet werden,
um Banknoten zu unterscheiden. Während
beispielsweise sämtliche
US-Banknoten in den gleichen Farben gedruckt sind, beispielsweise
einer grünen
und einer schwarzen Seite, unterscheiden sich die Farben von Banknoten
anderer Länder
je nach dem Banknotenwert. Beispielsweise weist eine deutsche 50
Mark Banknotenart eine braune Farbe auf, während eine deutsche 100 Mark
Banknotenart eine blaue Farbe aufweist. Alternativ kann eine Farberfassung
verwendet werden, um die Flächenorientierung
einer Banknote festzustellen, wenn sich die Farbe einer jeden Seite
einer Banknote ändert.
Beispielsweise kann eine Farberfassung verwendet werden, um die
Flächenorientierung
von US-Banknoten zu bestimmen, indem festgestellt wird, ob oder
ob nicht die „grüne" Seite einer Banknote
nach oben weist. Stromauf der oben beschriebenen Abtastköpfe können separate
Farbsensoren hinzugefügt
sein. Bei einer derartigen Ausführungsform
kann die Farbinformation zusätzlich
zur Größeninformation
verwendet werden, um eine Banknote vorläufig zu identifizieren. Ebenso
kann eine Farbinformation verwendet werden, um die Flächenorientierung
einer Banknote zu bestimmen, wobei diese Bestimmung dazu verwendet
werden kann, obere oder untere Abtastköpfe auszuwählen, um eine Banknote entsprechend
abzutasten, oder um abgetastete Muster, die von den oberen Abtastköpfen stammen,
mit einem Satz von Vergleichsmustern zu vergleichen, die durch Abtastung
einer entsprechenden Fläche
erzeugt wurden, während
die von den unteren Abtastköpfen
stammenden Abtastmuster mit einem Satz von Vergleichsmustern verglichen werden,
die durch Abtastung einer gegenüberliegenden
Fläche erzeugt
wurden. Alternativ kann eine Farberfassung beispielsweise durch
Einbau von Farbfiltern, farbigen Lichtquellen und/oder Zweifarben-Strahlteilern
in das erfindungsgemäße Währungsunterscheidungssystem erreicht
werden. Die Erfassung von Farbinformation ist genauer in der parallelen
US-Anmeldung mit der Anmeldenummer 08/219,093, angemeldet am 29.3.1994,
für eine „Währungsunterscheidungs-
und Authentifizierungseinheit" beschrieben.
Verschiedene Techniken zur Farbinformationsaufnahme sind in den
US-Patenten Nr. 4,841,358 ;
4,658,289 ;
4,716,456 ;
4,825,246 und
4,992,860 beschrieben.
-
Die
Funktion einer Währungsunterscheidungseinheit
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung kann mit Bezug auf das Flussdiagramm der 50a und 50b besser
verstanden werden. Bei dem im Schritt 1100 beginnenden
Verfahren wird eine Banknote entlang eines Transportweges (1102)
an Sensoren vorbei geführt,
welche die Länge
und Breite der Banknote messen (Schritt 1104). Diese Größenbestimmungssensoren
können
beispielsweise diejenigen sein, die in 39 dargestellt
sind. Als nächstes
wird im Schritt 1106 bestimmt, ob die gemessenen Abmessungen
der Banknote den Abmessungen zumindest einer im Speicher, beispielsweise
dem EPROM 60 der 7a,
abgelegten Banknote entsprechen. Wenn keine Entsprechung gefunden
wird, wird ein geeigneter Fehler im Schritt 1108 erzeugt.
Wenn eine Entsprechung gefunden wird, wird die Farbe der Banknote
im Schritt 1108 abgetastet. Im Schritt 1112 wird
bestimmt, ob die Farbe der Banknote einer Farbe entspricht, die
einer echten Banknote mit den im Schritt 1104 gemessenen
Abmessungen zugeordnet ist. Wenn keine derartige Übereinstimmung
gefunden wird, wird im Schritt 114 ein Fehler erzeugt.
Wenn jedoch eine Übereinstimmung
gefunden wird, wird ein vorläufiger
Satz von möglicherweise übereinstimmenden
Banknoten im Schritt 1116 erzeugt. Oftmals wird nur eine
mögliche Identität für eine Banknote
mit einer gegebenen Farbe und mit gegebenen Abmessungen existieren.
Jedoch ist der vorläufige
Satz im Schritt 1116 nicht auf die Identifizierung einer
einzigen Banknotenart beschränkt,
d. h. einen speziellen Wert eines speziellen Währungssystems. Vielmehr kann
der vorläufige
Satz eine Vielzahl von möglichen
Banknotenarten umfassen. Beispielsweise weisen sämtliche US-Banknoten die gleiche
Größe und Farbe
auf. Daher würde
der vorläufige
Satz, der durch Abtastung einer US $ 5-Banknote erzeugt wird, US-Banknoten
sämtlicher
Werte umfassen.
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Basierend
auf dem vorläufigen
Satz (Schritt 1116) können
ausgewählte
Abtastköpfe
bei einem stationären
Abtastkopfsystem aktiviert werden (Schritt 1118). Wenn
beispielsweise die vorläufige
Identifizierung zeigt, dass die abzutastende Banknote die Farbe
und Abmessung einer deutschen 100 Mark Banknote aufweist, können die
Abtastköpfe über Bereichen
aktiviert werden, die der Abtastung geeigneter Segmente einer deutschen
100 Marknote zugeordnet sind. Dann kann bei Erfassung der Vorderkante
der Banknote durch die Sensoren 1068 der 40 das geeignete Segment abgetastet werden. Alternativ
können
sämtliche
Abtastköpfe
aktiv bleiben, wobei nur die Abtastinformation von ausgewählten Abtastköpfen weiterverarbeitet
wird. Alternativ können
in Abhängigkeit
von der vorläufigen
Identifizierung einer Banknote (Schritt 1116) bewegliche Abtastköpfe auf
geeignete Weise positioniert werden (Schritt 1118).
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Nachfolgend
wird die Banknote nach einem Charakteristikmuster (Schritt 1120)
abgetastet. Im Schritt 1122 werden die abgetasteten Muster,
wie sie durch die Abtastköpfe
erzeugt wurden, mit den gespeicherten Vergleichsmustern verglichen,
die echten Banknoten, wie durch den vorläufigen Satz vorgegeben zugeordnet sind.
Dadurch, dass nur Vergleiche mit Vergleichsmustern von Banknoten
aus dem vorläufigen
Satz durchgeführt
werden, kann die Verarbeitungszeit verringert werden. Wenn beispielsweise
der vorläufige
Satz andeutete, dass die abgetastete Note eigentlich nur eine deutsche
100 Mark Banknote sein kann, dann muss nur das Vergleichsmuster
bzw. die Vergleichsmuster mit den abgetasteten Mustern verglichen
werden, die einer deutschen 100 Marknote zugeordnet sind. Wenn keine Übereinstimmung
aufgefunden wird, wird ein entsprechender Fehler erzeugt (Schritt 1124).
Wenn ein abgetastetes Muster einem entsprechenden Vergleichsmuster
entspricht, wird die Identität
der Banknote entsprechend angezeigt (Schritt 1126) und
das Verfahren beendet (Schritt 1128).
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Zwar
beinhalten einige der oben beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiele
ein System, das in der Lage ist, eine Vielzahl von Banknotenarten
zu identifizieren, das System kann aber auch ausgestaltet sein,
eine zu testende Banknote als zu einer Banknotenart zugehörig oder
nicht zugehörig
zu identifizieren. Beispielsweise kann das System ausgestaltet sein,
Vergleichsinformationen zu speichern, die nur einer einzigen Banknotenart,
wie beispielsweise einer britischen 5 Pfundnote, zugeordnet sind.
Ein solches System würde
zu testende Banknoten identifizieren, die britische 5 Pfund Banknoten
sind, und würde
alle anderen Banknoten zurückweisen.
-
Die
Abtastköpfe
der vorliegenden Erfindung können
in ein Dokumentidentifikationssystem eingebaut sein, das in der
Lage ist, eine Vielzahl von Dokumenten zu identifizieren. Beispielsweise
kann das System ausgestaltet sein, eine Vielzahl von Währungen
aus verschiedenen Ländern
aufzunehmen. Ein derartiges System kann ausgestaltet sein, einen
Betrieb in einer Vielzahl von Betriebsarten zu ermöglichen.
Beispielsweise kann das System so ausgestaltet sein, dass eine Bedienperson
eine oder mehrere aus einer Vielzahl von Banknotenarten auswählen kann,
die das System aufgrund seiner Konstruktion aufnehmen kann. Eine
derartige Auswahl kann verwendet werden, um die Anzahl der Vergleichsmuster
zu begrenzen, mit denen die abgetasteten Muster verglichen werden
müssen.
Auf ähnliche
Weise kann es der Bedienperson erlaubt sein, die Art und Weise auszuwählen, in
der Banknoten zugeführt
werden, beispielsweise alle Banknoten mit dem Gesicht nach oben,
alle Banknoten mit der Oberkante zuerst, beliebige Flächenorientierung
und/oder beliebige Oberkantenorientierung. Außerdem kann das System ausgestaltet
sein, die Darstellung der Ausgangsinformation in einer Vielzahl
von Formaten an einer Vielzahl von Peripheriegeräten, wie beispielsweise einem
Monitor, einem LCD-Display oder einem Drucker auszugeben. Beispielsweise
kann das System ausgestaltet sein, die Anzahl jeder Identifizierten,
speziellen Banknotenart zu zählen
und den Gesamtbetrag der gezählten
Währung
für jedes
aus einer Vielzahl von Währungssystemen
tabellarisch darzustellen. Beispielsweise können Banknotenstapel in die
Banknotenaufnahmestation der 2a–2b gelegt
werden und die Ausgabeeinheit 36 der 2a–2b kann
anzeigen, dass insgesamt 370 britische Pfund und 650 deutsche Mark
gezählt
wurden. Alternativ kann die Ausgabe von der Abtastung derselben
Charge von Banknoten genauere Informationen über die speziell gezählten Banknotenwerte
bereitstellen, beispielsweise eine 100 Pfundnote, fünf 50 Pfundnoten
und eine 20 Pfundnote sowie dreizehn 50 deutsche Mark Banknoten.
Eine derartige Vorrichtung wäre im
Bereich eines Bankschalters nützlich.
Ein Bankkunde könnte
dem Schalterangestellten Banknotenstapel überreichen. Der Schalterangestellte
kann dann den Banknotenstapel in die Vorrichtung legen. Die Vorrichtung tastet
die Banknoten schnell ab, und zeigt an, dass insgesamt 370 britische
Pfund und 650 deutsche Mark gezählt
wurden. Der Schalterangestellte könnte dem Kunden dann eine Quittung
aushändigen.
Zu einem Zeitpunkt nach der obigen Transaktion kann der Schalterangestellte
die Banknoten entweder manuell und/oder unter Verwendung einer automatischen
Sortiereinheit, die beispielsweise in einem Hinterzimmer angeordnet
ist, trennen. Die obige Transaktion kann dann schnell durchgeführt werden,
ohne dass der Kunde warten muss, während die Banknoten sortiert
werden.
-
Bei
einem Dokumentenidentifikationssystem, das in der Lage ist, eine
Vielzahl von Banknoten aus einer Vielzahl von Ländern zu identifizieren, kann
eine manuelle Auswahlvorrichtung, wie beispielsweise ein Schalter
oder ein rollendes Auswahldisplay vorgesehen sein, so dass die Bedienperson
bestimmen kann, welche Währungsarten
unterschieden werden sollen. Beispielsweise könnte bei einem System, das
ausgestaltet ist, sowohl kanadische als auch deutsche Währung zu
akzeptieren, die Bedienperson eine Einstellscheibe in die Stellung
für kanadische
Banknoten drehen oder durch ein dargestelltes Menü rollen
und kanadische Banknoten bestimmen. Durch die Vorbestimmung der
zu unterscheidenden Währungsart
müssen
die abgetasteten Muster lediglich mit Vergleichsmustern verglichen
werden, die der angezeigten Währungsart
entsprechen, beispielsweise kanadischen Banknoten. Durch die Verringerung
der Anzahl von Vergleichsmustern, die mit den abgetasteten Mustern
verglichen werden müssen,
kann die Verarbeitungszeit verringert werden.
-
Alternativ
kann ein System so ausgestaltet sein, dass es abgetastete Muster
mit sämtlichen
gespeicherten Vergleichsmustern vergleicht. Bei einem derartigen
System muss die Bedienperson nicht im Voraus klären, welche Art von Währung abgetastet
werden soll. Des weiteren würde
ein derartiges System es ermöglichen,
dass eine Mischung von Banknoten aus einer Vielzahl von Ländern eingegeben
werden kann. Das System würde
eine jede Banknote abtasten und automatisch das herausgebende Land
und den Wert bestimmen.
-
Zusätzlich zu
den manuellen und automatischen Unterscheidungssystemen für Banknoten
kann ein alternatives System eine Methode zur halbautomatischen
Unterscheidung der Banknotenart verwenden. Ein derartiges System
würde auf
eine ähnliche
Weise funktionieren, wie der oben beschriebene Fremdmodus. Bei einem
derartigen System wird ein Banknotenstapel in den Eingangsbehälter gelegt.
Die erste Banknote wird abgetastet und das erzeugte abgetastete
Muster wird mit den Vergleichsmustern verglichen, die Banknoten aus
einer Vielzahl von unterschiedlichen Ländern zugeordnet sind. Die
Unterscheidungseinheit identifiziert die Länderherkunft und den Wert der
Banknote. Dann vergleicht die Unterscheidungseinheit sämtliche
nachfolgenden Banknoten im Stapel mit den Vergleichsmustern, die
den Banknoten nur aus dem selben Land wie der ersten Banknote zugeordnet
sind. Wenn beispielsweise ein Stapel aus US-Banknoten in den Eingangsbehälter gelegt
wird und die erste Banknote eine $5-Banknote war, würde die
erste Banknote abgetastet werden. Das abgetastete Muster würde dann
mit Vergleichsmustern verglichen werden, die Banknoten von einer
Vielzahl von Ländern
zugeordnet sind, beispielsweise US, kanadischen und deutschen Banknoten.
Nach der Feststellung, dass die erste Banknote eine US $5-Banknote ist, werden
die abgetasteten Muster der übrigen
Banknoten im Stapel nur mit Vergleichsmustern verglichen, die US-Banknoten
zugeordnet sind, beispielsweise $1, $2, $5, $10, $20, $50 und $100-Banknoten.
Wenn eine Banknote nicht in einem ausreichenden Maße einem
der verglichenen Muster entspricht, kann die Banknote wie oben beschrieben
markiert werden, beispielsweise durch Anhalten des Transportmechanismus,
wobei die markierte Banknote die letzte in der Ausgangsaufnahme
abgelegte Banknote ist.
-
Im
Folgenden wird eine Währungsunterscheidungseinrichtung
beschrieben, die ausgebildet ist, sowohl kanadische als auch deutsche
Banknoten zu akzeptieren. Gemäß diesem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird eine Währungsunterscheidungsvorrichtung ähnlich der,
wie sie oben in Zusammenhang mit der Abtastung von US-Währung beschrieben
wurde (vgl. beispielsweise 1–38 und
begleitende Beschreibung) so abgeändert, dass sie in der Lage
ist, sowohl kanadische als auch deutsche Banknoten anzunehmen. Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird keine magnetische Abtastung oder Authentifizierung durchgeführt, wenn
kanadische Banknoten unterschieden worden sind.
-
Kanadische
Banknoten weisen eine Seite mit einem Portrait (die Portraitseite)
und eine Rückseite
mit einem Bild (die Bildseite) auf. Ebenso weisen deutsche Banknoten
eine Seite mit einem Portrait (die Portraitseite) und eine rückwärtige Seite
mit einem Bild (die Bildseite) auf. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
die Unterscheidungseinheit ausgestaltet, Stapel von kanadischen
Banknoten und/oder Stapel von deutschen Banknoten zu akzeptieren,
wobei die Banknoten in den Stapeln so ausge richtet sind, dass die
Bildseite aller Banknoten durch eine dreifache Abtastkopfanordnung
abgetastet wird, wie sie im Zusammenhang mit der 51 beschrieben wird. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ersetzt dieser dreifache Abtastkopf die Anordnung mit dem einzelnen
Abtastkopf, der im einstückig
ausgeformten Kunststoffhalteelement 280 aufgenommen ist
(vgl. beispielsweise 25 und 26).
-
51 zeigt eine Draufsicht auf eine dreifache Abtastkopfanordnung 1200.
Die Dreifach-Abtastkopfanordnung 1200 umfasst einen mittleren
Abtastkopf 1202, einen linken Abtastkopf 1204 und
einen rechten Abtastkopf 1206, die in einem einstückig ausgeformten
Kunststoffhalteelement 1208 aufgenommen sind. Eine Banknote 1210 wird
unter der Anordnung 1200 in der dargestellten Richtung
vorbei bewegt. Nahe einem jeden Abtastkopf sind O-Ringe angeordnet,
vorzugsweise zwei O-Ringe pro Abtastkopf, einer an jeder Seite eines jeweiligen
Abtastkopfes, um mit der Banknote während des Transports der Banknote
zwischen den Rollen 223 und 241 (20a) kontinuierlich im Eingriff zu sein, und beim
Halten der Banknote flach gegen die Führungsplatte 240 (20a) unterstützend
zu wirken. Der linke 1204 und rechte 1206 Abtastkopf
ist um einen Abstand D3 etwas stromauf des
mittleren Abtastkopfes 1202 angeordnet. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel beträgt D3 0,083 Zoll (0,21 cm). Der mittlere Abtastkopf 1202 ist
mittig über
der Mitte C des Transportweges 1216 angeordnet. Die Mitte
Lc des linken Abtastkopfes 1204 und
die Mitte Rc des rechten Abtastkopfes 1206 sind
seitlich von der Mitte C des Transportweges symmetrisch um einen
Abstand D4 versetzt. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
beträgt
D4 1,625 Zoll (4,128 cm).
-
Die
Abtastköpfe 1202, 1204 und 1206 sind ähnlich den
oben im Zusammenhang mit den 1-38 beschriebenen
Abtastköpfen,
nur dass ein breiter Schlitz mit einer Länge von ungefähr 0,500" und einer Weite von
ungefähr
0,050" verwendet
wird. Der breite Schlitz eines jeden Abtastkopfes wird sowohl zum
Erfassen der Vorderkante einer Banknote als auch zum Abtasten einer
Banknote nach der Erfassung der Vorderkante verwendet.
-
Zwei
Fotosensoren 1212 und 1214 sind entlang der seitlichen
Achse des linken und rechten Abtastkopfes 1204 und 1206 angeordnet,
einer an jeder Seite des mittleren Abtastkopfes 1202. Die
Fotosensoren 1212 und 1214 sind die gleichen wie
die oben beschriebenen Fotosensoren PS1 und PS2 (vgl. beispielsweise 26 und 30). Die Fotosensoren 1212 und 1214 werden
verwendet, um Doppelteinzüge
zu entdecken und außerdem
die Abmessungen der Banknote in Richtung der Banknotenbewegung zu
messen, welche beim bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es in 51 dargestellt ist, die kleinere Abmessung der
Banknoten ist. Die Fotosensoren 1212 und 1214 werden
verwendet, die kleine Abmessung einer Banknote zu messen, indem
angezeigt wird, wenn die Vorder- und die Hinterkanten einer Banknote
die Fotosensoren 1212 und 1214 passieren. Diese
Information zusammen mit der Information der Codiereinrichtung ermöglicht es,
die kleine Abmessung einer Banknote zu messen.
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Alle
kanadischen Banknoten betragen 6" (15,24
cm) in ihrer langen Abmessung und 2,75" (6,985 cm) in ihrer kleinen Abmessung.
Deutsche Banknoten ändern
sich in ihrer Größe in Abhängigkeit
von ihrem Wert. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Währungsunterscheidungssystems
ist die Unterscheidungsvorrichtung ausgebildet, $2, $5, $10, $20,
$50 und $100 kanadische Banknoten und 10 DM, 20 DM, 50 DM und 100
DM deutsche Banknoten zu akzeptieren und zu unterscheiden. Die deutschen
Banknoten ändern
sich in ihrer Größe von 13,0
cm (5,12") in der
langen Abmessung und 6,0 cm (2,36") in der kleinen Abmessung für 10 DM
Banknoten bis zu 16,0 cm (6,30")
in der langen Abmessung und 8,0 cm (3,15') in der kleinen Abmessung für 100 DM
Banknoten. Der Eingangsbehälter
der Unterscheidungsvorrichtung ist entsprechend weit ausgestaltet,
um sämtliche
oben aufgelisteten kanadischen und deutschen Banknoten aufzunehmen,
beispielsweise ist er 6,3" (16,0
cm) breit.
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52 zeigt eine Draufsicht auf eine kanadische Banknote,
in der die Bereiche dargestellt sind, die durch die Dreifach-Abtastkopfanordnung
der 51 abgetastet werden. Bei der
Erzeugung abgetasteter Muster aus einer kanadischen Banknote 1300,
die entlang eines Transportweges 1301 bewegt wird, werden
jeweils Segmente SL1, SC1 und
SR1 durch den linken 1204, mittleren 1202 und
rechten 1206 Abtastkopf auf der Bildseite der Banknote 1300 abgetastet.
Diese Segmente ähneln
dem Segment S der 4. Jedes Segment beginnt
in einem vorbestimmten Abstand D5 nach innen
von der Vorderkante der Banknote versetzt. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
beträgt
D5 0,5" (1,27
cm). Die Segmente SL1, SC1 und
SR1 umfassen jeweils 64 Datenwerte, wie
in den 3 und 5 dargestellt
ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden kanadische Banknoten mit einer Geschwindigkeit von 1000 Banknoten
pro Minute abgetastet. Die seitliche Anordnung der Segmente SL1, SC1 und SR1 ist relativ zum Transportweg 1301 fest,
kann sich aber nach links und rechts relativ zur Banknote 1300 ändern, da
sich die seitliche Lage der Banknote 1300 nach links und
rechts innerhalb des Transportweges 1301 ändern kann.
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Für Jeden
Typ einer kanadischen Banknote, die das System ausgelegt ist zu
unterscheiden, ist ein Satz von achtzehn (18) kanadischen Vergleichsmustern
gespeichert, drei (3) für
Jeden Abtastkopf in sowohl der Vorwärts- als auch der Rückwärtsrichtung.
Beispielsweise werden drei Muster erzeugt, indem eine echte kanadische
Banknote in Vorwärtsrichtung
mit dem mittleren Abtastkopf abgetastet wird. Ein Muster wird erzeugt,
indem entlang der Mitte der Banknote entlang des Segments SC1 abgetastet wird, ein zweites wird durch
Abtastung entlang eines Segments SC2, das
1,5 Datenwerte vor dem Beginn von SC1 beginnt,
erzeugt und ein drittes wird durch Abtastung entlang eines Segments
SC3, das 1,5 Datenwerte nach dem Beginn
von SC1 beginnt, erzeugt. Die zweiten und
dritten Muster werden erzeugt, um die mit der Auslösung durch
die Vorderkante der Banknote verbundenen Probleme, wie sie oben
erläutert
wurden, auszugleichen.
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Um
eine mögliche
seitliche Verschiebung der abzutastenden Banknoten entlang einer
Richtung quer zur Richtung der Banknotenbewegung zu kompensieren,
wird die exakte seitliche Position, entlang der ein jedes der obigen
Vergleichsmuster erzeugt wird, nach einer Beurteilung der Korrelationsergebnisse
ausgewählt, die
erzielt werden, wenn eine Banknote etwas nach links oder nach rechts
der Mitte eines jeden Abtastkopfes verschoben ist, d. h. die Linien
Lc, Sc und Rc. Beispielsweise kann bei einer Erzeugung
eines dem Segment SC1 zugeordneten Vergleichsmusters
eine Abtastung einer echten Banknote entlang der Mitte einer Banknote stattfinden,
eine zweite Abtastung kann entlang eines Segments 0,15" rechts von der Mitte
(+0,15") stattfinden und
eine dritte Abtastung kann entlang eines Segments 0,15" links von der Mitte
stattfinden (–0,15"). In Abhängigkeit
von den erreichten Korrelationsergebnissen kann der tatsächliche
Abtastort etwas in Richtung nach rechts oder links angepasst werden,
so dass die Wirkung einer seitlichen Verschiebung einer Banknote
auf die Korrelationsergebnisse minimiert wird. Beispielsweise kann
das, einer Vorwärtsabtastung
einer kanadischen $2 Banknote unter Verwendung des mittleren Abtastkopfes 1202 zugeordnete,
Vergleichsmuster entlang einer Linie 0,05" rechts von der Mitte der Banknote aufgenommen
sein.
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Des
Weiteren werden die obigen abgespeicherten Vergleichsmuster durch
Abtastung sowohl einer relativ neuen, festen und echten Banknote
als auch einer alten, vergilbten, echten Banknote und durch Mitteln der
davon erzeugten Muster und/oder alternativ durch Abtastung einer
durchschnittlich aussehenden Banknote erzeugt.
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Für neun (9)
Arten von kanadischen Banknoten, nämlich der neueren Reihe $2,
$5, $10, $20, $50 und $100-Noten und der älteren Reihe $20, $50 und $100-Noten
werden Vergleichsmuster abgespeichert. Folglich werden insgesamt
162 kanadische Vergleichsmuster gespeichert (9 Arten × 18 pro
Art).
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53 zeigt ein Flussdiagramm des Schwellenwerttests,
der bei dem Aufruf des Wertes einer kanadischen Banknote verwendet
wird. Wenn kanadische Banknoten unterschieden werden, ersetzt das
Flussdiagramm der 53 das Flussdiagramm der 13. Die Korrelationsergebnisse, die der Korrelation
eines abgetasteten Musters mit einem Vergleichsmuster einer gegebenen
Art einer kanadischen Banknote in einer gegebenen Abtastrichtung
und einem gegebenen Versatz in Richtung der Banknotenbewegung von
einem jeden der drei Abtastköpfe
zugeordnet sind, werden aufsummiert. Die höchste der daraus resultierenden
54 Aufsummierungen wird als die #1-Korrelierung bezeichnet und die zweithöchste wird
vorläufig
als die #2-Korrelation bezeichnet. Der #1- und #2-Korrelation ist
jeweils eine gegebenen Banknotenart zugeordnet. Wenn die der #2-Korrealtion
zugeordnete Banknotenart lediglich eine unterschiedliche Serie aber
den gleichen Wert wie die Banknote aufweist, die dem #1-Aufruf zugeordnet
ist, wird die vorläufig
bestimmte #2-Korrelation durch die nächsthöchste Korrelation ersetzt,
bei der der Banknotenwert sich vom Wert der der #1-Korrelation zugeordneten
Banknotenart unterscheidet.
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Der
Schwellenwerttest der 53 beginnt im Schritt 1302.
Der Schritt 1304 kontrolliert den der #1-Korrelation zugeordneten
Wert. Wenn der der #1-Korrelation zugeordnete Wert keine $50 oder
$100 ist, wird die #1-Korrelation mit einem Schwellenwert von 1900 im
Schritt 1306 verglichen. Wenn die #1-Korrelation kleiner oder
gleich 1900 ist, ist die Korrelationszahl zu klein, um mit Sicherheit
den Wert der Banknote zu identifizieren. Daher setzt der Schritt 1308 ein "kein Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
und das System kehrt im Schritt 1310 zum Hauptprogramm
zurück.
Wenn jedoch die #1-Korrelation im Schritt 1306 größer als 1900 ist,
geht das System weiter zum Schritt 1312, der bestimmt,
ob die #1-Korrelation größer als 2000 ist.
Wenn die #1-Korrelation größer als 2000 ist,
ist die Korrelationszahl ausreichend groß, dass der Wert der abgetasteten
Banknote mit Sicherheit ohne weitere Tests identifiziert werden
kann. Folglich wird ein "guter
Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
im Schritt 1314 gesetzt und das System kehrt im Schritt 1310 zum
Hauptprogramm zurück.
-
Wenn
die #1-Korrelation im Schritt 1312 nicht größer als 2000 ist,
kontrolliert Schritt 1316 den der #2-Korrelation zugeordneten
Wert. Wenn der der #2-Korrelation zugeordnete Wert keine $50 oder
$100 ist, wird die $2-Korrelation mit einem Schwellenwert von 1900 im
Schritt 1318 verglichen. Wenn die #2-Korrelation kleiner
oder gleich 1900 ist, ist der durch die #1-Korrelation identifizierte
Wert akzeptierbar und somit wird das "guter Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag im
Schritt 1314 gesetzt und das System kehrt im Schritt 1310 zurück zum Hauptprogramm.
Wenn jedoch die #2-Korrelation
im Schritt 1318 größer als 1900 ist,
kann der Wert der abgetasteten Banknote nicht mit Sicherheit identifiziert
werden, da die #1- und #2-Korrelationen beide oberhalb 1900 liegen
und dennoch mit unterschiedlichen Werten verbunden sind. Folglich
wird das "kein Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
im Schritt 1308 gesetzt.
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Wenn
der der #2-Korrelation zugeordnete Wert im Schritt 1316 $50
oder $100 ist, wird die #2-Korrelation mit einem Schwellenwert von 1500 im
Schritt 1320 verglichen. Wenn die #2-Korrelation kleiner
oder gleich 1500 ist, ist der durch die #1-Korrelation
identifizierte Wert akzeptierbar und somit wird das "kein Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
im Schritt 1314 gesetzt und das System kehrt Im Schritt 1310 zum
Hauptprogramm zurück.
Wenn jedoch die #2-Korrelation im Schritt 1320 größer als 1500 ist,
kann der Wert der abgetasteten Banknoten nicht mit Sicherheit identifiziert
werden. Als Ergebnis wird das "kein
Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
in Schritt 1308 gesetzt.
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Wenn
der der #1-Korrelation zugeordnete Wert im Schritt 1304 $50
oder $100 ist, wird die #1-Korrelation mit einem Schwellenwert von 1500 im
Schritt 1322 verglichen. Wenn die #1-Korrelation kleiner
oder gleich 1500 ist, kann der Wert der abgetasteten Banknote
nicht mit Sicherheit identifiziert werden und daher wird das "kein Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
im Schritt 1308 gesetzt. Wenn jedoch die #1-Korrelation im
Schritt 1322 größer als 1500 ist,
geht das System weiter zu Schritt 1312, der bestimmt, ob
die #1-Korrelation größer als 2000 ist.
Wenn die #1-Korrelation größer als 2000 ist,
ist die Korrelationszahl ausreichend groß, so dass der Wert der abgetasteten
Banknote mit Sicherheit ohne weitere Kontrolle identifiziert werden
kann. Folglich wird ein "guter
Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
im Schritt 1314 gesetzt und das System kehrt im Schritt 1310 zum
Hauptprogramm zurück.
-
Wenn
die #2-Korrelation im Schritt 1312 nicht größer als 2000 ist,
kontrolliert Schritt 1316 den der #2-Korrelation zugeordneten
Wert. Wenn der der #2-Korrelation zugeordnete Wert keine $50 oder
$100 ist, wird die #2-Korrelation mit einem Schwellenwert von 1900 im
Schritt 1318 verglichen. Wenn die #2-Korrelation kleiner
oder gleich 1900 ist, ist der durch die #1-Korrelation
identifizierte Wert akzeptierbar und somit wird das "guter Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
in Schritt 1314 gesetzt und das System kehrt in Schritt 1310 zum
Hauptprogramm zurück.
Wenn Jedoch die #2-Korrelation
größer als 1900 im
Schritt 1318 ist, kann der Wert der abgetasteten Banknote
nicht mit Sicherheit identifiziert werden. Folglich wird das "kein Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
im Schritt 1308 gesetzt.
-
Wenn
der der #2-Korrelation zugeordnete Wert im Schritt 1316 $50
oder $100 ist, wird die $2-Korrelation im Schritt 1320 mit
einem Schwellenwert von 1500 verglichen. Wenn die Korrelation
kleiner oder gleich 1500 ist, ist der durch die #1-Korrelation
Identifizierte Wert akzeptierbar und somit wird das "guter Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
in Schritt 1314 gesetzt und das System kehrt im Schritt 1310 zum
Hauptprogramm zurück.
Wenn jedoch die #2-Korrelation größer als 1500 im Schritt 1320 ist,
kann der Wert der abgetasteten Banknote nicht mit Sicherheit identifiziert
werden. Als Ergebnis wird das "kein
Aufruf-Bit im Korrelationsergebnis-Flag in Schritt 1318 gesetzt
und das System kehrt im Schritt 1310 zum Hauptprogramm
zurück.
-
Nun
wird die Verwendung der Dreifach-Abtastkopfanordnung 1200 bei
der Abtastung und Unterscheidung deutscher Währung beschrieben. Beim Abtasten
deutscher Banknoten wird nur der Ausgang des mittleren Abtastkopfes 1202 verwendet,
um abgetastete Muster zu erzeugen. Ein Segment ähnlich dem Segment S der 4 wird über der Mitte des Transportweges
in einem vorbestimmten Abstand D6 von der
Vor derkante der Banknote nach innen erfasst. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
beträgt
D6 0,25" (0,635
cm). Das abgetastete Segment umfasst 64 Datenwerte, wie in den 3 und 5 dargestellt ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden deutsche Banknoten mit einer Geschwindigkeit von 1000 Banknoten
pro Minute abgetastet. Die seitliche Anordnung des abgetasteten
Segments ist relativ zum Transportweg 1216 fest, kann sich
jedoch relativ zur Banknote 1210 von links nach rechts ändern, da
die seitliche Position der Banknote 1210 nach links und
rechts innerhalb des Transportweges 1216 variieren kann.
-
54a zeigt die allgemeinen Bereiche, die bei der
Erzeugung von deutschen 10 DM Vergleichsmustern abgetastet werden.
Aufgrund der kurzen Länge
der 10 DM Banknoten in ihrer langen Abmessung relativ zur Weite
des Transportweges werden dreißig
(30) 10 DM Vergleichsmuster gespeichert. Ein erster Satz von fünf Mustern
wird durch Abtasten einer echten 10 DM Banknote 1400 in
Vorwärtsrichtung
entlang seitlich versetzter Segmente erzeugt, die sämtlich in
einem vorbestimmten Abstand D6 innerhalb
der Vorderkante der Banknote 1400 beginnen. Ein jedes dieser
fünf seitlich
versetzten Segmente ist um jeweils eine der Linien L1 bis
L5 zentriert. Ein derartiges Segment S101, das um die Linie L1 zentriert
ist, ist in der 54a dargestellt. Die. Linie
L1 ist entlang der Mitte C der Banknote 1400 angeordnet.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind
die Linien L2 bis L5 symmetrisch
um die Mitte C der Banknote 1400 angeordnet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind die Linien 12 und L3 seitlich
von L1 um einen Abstand D7 versetzt,
wobei D7 0,24" (0,61 cm) beträgt, und die Linien L4 und L5 sind von
L1 um einen Abstand D8 versetzt, wobei D8 0,48" (1,22
cm) beträgt.
-
Ein
zweiter Satz aus fünf
Mustern wird durch Abtastung einer echten 10 DM Banknote 1400 in
Vorwärtsrichtung
entlang seitlich versetzter Segmente entlang Linien L1 bis
L5 erzeugt, die alle in einem zweiten vorbestimmten
Abstand von innen von der Vorderkante der Banknote 1400 beginnen,
wobei der zweite vorbestimmte Abstand kleiner als der vorbestimmte
Abstand D6 ist. Ein derartiges Segment S102, das um die Linie L1 zentriert
ist, ist in 54 dargestellt. Bei einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der zweite vorbestimmte Abstand so, dass die Abtastung einen
Datenwert früher
als bei De beginnt, d. h. ungefähr
30 mil vor dem Beginn der Muster beim ersten Satz der fünf Muster.
-
Ein
dritter Satz von fünf
Mustern wird durch Abtastung einer echten 10 DM Banknote 1400 in
Vorwärtsrichtung
entlang seitlich versetzter Segmente entlang Linien L1–L5 erzeugt, die alle in einem dritten vorbestimmten
Abstand nach innen von der Vorderkante der Banknote 1400 beginnen,
wobei der dritte vorbestimmte Abstand größer ist als der vorbestimmte
Abstand De. Ein derartiges Segment S103,
das um die Linie L1 zentriert ist, ist in 54a dargestellt. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der dritte vorbestimmte Abstand so, dass die Abtastung einen
Datenwert später
als bei D6 beginnt, d. h. ungefähr 30 mil
nach dem Beginn der Muster beim ersten Satz der fünf Muster.
-
Die
obigen drei Sätze
aus fünf
Mustern ergeben fünfzehn
Muster in Vorwärtsrichtung.
Außerdem
werden 15 zusätzliche
10 DM Vergleichsmuster, die auf die oben beschriebene Weise, nur
in Rückwärtsrichtung aufgenommen
werden, gespeichert.
-
54b zeigt die allgemeinen Bereiche, die abgetastet
werden, um deutsche 20 DM, 50 DM und 100 DM Vergleichsmuster zu
erzeugen. Da die Längen
der 20 DM, 50 DM und 100 DM Banknoten in ihrer langen Richtung kleiner
sind als die Weite des Transportweges, werden achtzehn (18) 20 DM
Vergleichsmuster, achtzehn (18) 50 DM Vergleichsmuster und achtzehn
(18) 100 DM Vergleichsmuster gespeichert. Die 50 DM Vergleichsmuster
und die 100 DM Vergleichsmuster werden auf die gleiche Weise aufgenommen
wie die 20 DM Vergleichsmuster, nur dass die 50 DM Vergleichsmuster
und 100 DM Vergleichsmuster von jeweiligen echten 50 DM Banknoten
und 100 DM Banknoten erzeugt werden, während die 20 DM Vergleichsmuster
von echten 20 DM Banknoten erzeugt werden. Daher wird nur die Erzeugung
von 20 DM Vergleichsmustern genau beschrieben.
-
Ein
erster Satz aus drei Mustern wird durch Abtastung einer echten 20
DM Banknote 1402 in Vorwärtsrichtung entlang seitlich
versetzter Segmente erzeugt, die alle in einem vorbestimmten Abstand
D6 nach innen von der Vorderkante der Banknote 1402 beginnen.
Ein jeder dieser drei seitlich versetzten Segmente ist um jeweils
eine der Linien L6–L8 zentriert.
Ein derartiges Segment S201, das um die
Linie L6 zentriert ist, ist in der 54b dargestellt. Die Linie 16 ist entlang
der Mitte C der Banknote 1402 angeordnet. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
sind die Linien L7–L8 sym metrisch
um die Mitte C der Banknote 1402 angeordnet. Bei einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind die Linien L7 und L8 seitlich
von L6 um einen Abstand D9 verschoben,
wobei D9, 30" (0,76 cm) für die 20 DM Banknote beträgt. Der
Wert von D9 beträgt bei der 50 DM Banknote 0,20" (0,51 cm) und bei
der 100 DM Banknote 0,10" (0,25
cm).
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Ein
zweiter Satz aus drei Mustern wird durch Abtastung einer echten
20 DM Banknote 1402 in Vorwärtsrichtung entlang seitlich
versetzter Segmente entlang der Linien L6–L8 erzeugt, die alle in einem vorbestimmten
Abstand nach innen von der Vorderkante der Banknote 1402 beginnen,
wobei der zweite vorbestimmte Abstand kleiner ist als der vorbestimmte
Abstand De. Ein derartiges Segment S202,
das um die Linie L6 zentriert ist, ist in
der 54b dargestellt. In einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
ist der zweite vorbestimmte Abstand so, dass eine Abtastung einen
Datenwert früher
als bei De beginnt, d. h. ungefähr
30 mil vor dem Anfang der Muster bei dem ersten Satz der drei Muster.
-
Die
obigen drei Sätze
aus drei Mustern ergeben neun Muster in der Vorwärtsrichtung. Neun zusätzliche
20 DM Vergleichsmuster, die auf die oben beschriebene Weise, jedoch
in Rückwärtsrichtung
aufgenommen werden, werden auch abgespeichert. Des Weiteren werden
die obigen gespeicherten Vergleichsmuster entweder durch Abtastung
sowohl einer relativ neuen, harten echten Banknote als auch einer älteren,
vergilbten echten Banknote und Mittelung der von jeder erzeugten
Muster erzeugt oder, alternativ, durch Abtastung einer durchschnittlich
aussehenden Banknote.
-
Dies
ergibt Insgesamt 84 deutsche Vergleichsmuster (30 für 10 DM
Banknoten, 18 für
20 DM Banknoten, 18 für
50 DM Banknoten und 18 für
100 DM Banknoten). Um die Anzahl der Vergleichsmuster zu verringern,
die mit einem gegebenen Abtastmuster verglichen werden müssen, wird
die kleine Abmessung einer abgetasteten Banknote unter Verwendung
der Fotosensoren 1212 und 1214 gemessen. Nachdem
eine vorgegebene Banknote durch den mittleren Abtastkopf 1212 abgetastet
wurde, wird das erzeugte abgetastete Muster nur gegen bestimmte
der oben beschriebenen 84 Vergleichsmuster in Abhängigkeit
von der Größe der kleinen Abmessung
der Banknote, wie sie durch die Fotosensoren 1212 und 1214 bestimmt
ist, korreliert. Die kleine Abmessung einer jeden Banknote wird
unabhängig
durch die Fotosensoren 1212 und 1214 gemessen
und dann gemittelt, um die Länge
der kleinen Abmessung einer Banknote zu ergeben. insbesondere tritt
eine erste Anzahl von Kodierpulsen zwischen der Erfassung der Vorder-
und Hinterkanten einer Banknote durch den Fotosensor 1212 auf.
Ebenso tritt eine zweite Anzahl von Kodierpulsen zwischen der Erfassung
der Vorder- und Hinterkanten der Banknote durch den Fotosensor 1214 auf.
Diese erste und zweite Anzahl von Kodierpulsen wird gemittelt, um
die Länge
der kleinen Abmessung der Banknote als Ausdruck der Kodierpulse
anzuzeigen.
-
Die
Fotosensoren 1212 und 1214 können außerdem das Maß der Schrägstellung
einer Banknote feststellen, während
sie an der dreifach Abtastkopfanordnung 1200 vorbeibewegt
wird. Durch Zählen
der Anzahl von Kodierpulsen zwischen der Zeit, zu der die Fotosensoren 1212 und 1214 die
Vorderkante einer Banknote erfassen, kann der Grad der Schrägstellung
in Abhängigkeit
von den Kodierpulsen bestimmt werden. Wenn keine oder nur wenig
Schrägstellung
gemessen wird, wird ein erzeugtes Abtastmuster nur mit Vergleichsmustern
verglichen, die echten Banknoten mit der gleichen Länge der
kurzen Abmessung zugeordnet sind. Wenn ein relativ großer Grad
an Schrägstellung
erfasst wird, wird das Abtastmuster mit Vergleichsmustern verglichen,
die echten Banknoten mit dem nächstkleineren
Wert, als er durch die gemessene Länge der kleinen Dimension angezeigt
ist, zugeordnet sind.
-
Tabelle
4 zeigt, welcher Satz von Banknotenwerten an Vergleichsmustern zum
Vergleich mit dem Abtastmuster in Abhängigkeit von der gemessenen
Länge der
kleinen Dimension, in Kodierpulsen ausgedrückt, und dem gemessenen Grad
der Schrägstellung,
in Kodierpulsen ausgedrückt,
ausgewählt
wird: Tabelle 4
Länge der
kleinen Abmessung in Kodierpulsen | Grad
der Schrägstellung
in Kodierpulsen | Ausgewählter Satz
von Vergleichsmustern |
< 1515 | nicht
anwendbar | 10
DM |
≥ 1515 und < 1550 | ≥ 175 | 10
DM |
≥ 1515 und < 1550 | < 175 | 20
DM |
≥ 1550 und < 1585 | ≥ 300 | 10
DM |
≥ 1550 und < 1585 | < 300 | 20
DM |
≥ 1585 und < 1620 | ≥ 200 | 20
DM |
≥ 1585 und < 1620 | < 200 | 50
DM |
≥ 1620 und < 1655 | ≥ 300 | 20
DM |
≥ 1620 und < 1655 | < 300 | 50
DM |
≥ 1655 und < 1690 | ≥ 150 | 50
DM |
≥ 1655 und < 1690 | < 150 | 100
DM |
≥ 1690 und < 1725 | ≥ 300 | 50
DM |
≥ 1690 und < 1725 | < 300 | 100
DM |
≥ 1725 | nicht
anwendbar | 100
DM |
-
55 zeigt ein Flussdiagramm des Schwellenwerttests,
der bei der Benennung des Wertes einer deutschen Banknote verwendet
wird. Es sollte verstanden sein, dass dieser Schwellenwerttest das
abgetastete Banknotenmuster nur mit dem Satz der Vergleichsmuster
vergleicht, der in Übereinstimmung
mit Tabelle 4 ausgewählt
wurde.
-
Daher
stellt die in Übereinstimmung
mit Tabelle 4 getroffene Auswahl ein vorläufiges Indiz des Wertes der
abgetasteten Banknote dar. Der Schwellenwerttest der 55 dient tatsächlich
dazu, die vorläufige
Einschätzung,
wie sie in Tabelle 4 gegeben ist, zu bestätigen oder zu widerrufen.
-
Der
Schwellenwerttest der 55 beginnt im Schritt 1324.
Der Schritt 1326 kontrolliert die Länge der kleinen Abmessung der
abgetasteten Banknote als Ausdruck von Kodierimpulsen. Wenn die
Länge der
kleinen Abmessung im Schritt 1326 kleiner als 1515 ist,
so ist dies ein vorläufiger
Hinweis, dass der Wert der abgetasteten Banknote eine 10 DM Banknote
ist. Um diesen vorläufigen
Hinweis zu bestätigen,
wird die #1- Korrelation im
Schritt 1328 mit 550 verglichen. Wenn die #1-Korrelation
größer als
550 ist, ist die Korrelationszahl ausreichend hoch, um den Wert
der Banknote als eine 10 DM Banknote zu identifizieren. Entsprechend
wird ein "guter
Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
im Schritt 1330 gesetzt und das System kehrt im Schritt 1332 zum Hauptprogramm
zurück.
Wenn Jedoch #1-Korrelation kleiner oder gleich 550 im Schritt 1328 ist,
wird der vorläufige
Hinweis, dass die abgetastete Banknote eine 10 DM Banknote ist,
tatsächlich
widerrufen. Das System geht zum Schritt 1334 weiter, welches
ein "kein Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
setzt.
-
Wenn
Schritt 1326 bestimmt, dass die Länge der kleinen Abmessung größer oder
gleich 1515 ist, wird ein Korrelationsschwellenwert von 800 benötigt, um
den vorläufigen
Werthinweis zu bestätigen,
der in Tabelle 4 vorgesehen ist. Wenn folglich die #1-Korrelation größer als 800 im
Schritt 1336 ist, wird der vorläufige Hinweis, wie er aus der
Tabelle 4 stammt, bestätigt.
Um den vorläufigen
Hinweis zu bestätigen,
wird das "guter Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
gesetzt. Wenn jedoch die #1-Korrelation
kleiner als oder gleich 800 im Schritt 1336 ist,
wird der vorläufige
Hinweis zurückgewiesen
und das "kein Aufruf"-Bit im Korrelationsergebnis-Flag
in Schritt 1334 gesetzt. Das System kehrt dann im Schritt 1332 zum
Hauptprogramm zurück.
-
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
klärt die
Bedienperson der oben Währungsunterscheidungsvorrichtung,
die ausgestaltet ist, sowohl kanadische als auch deutsche Banknoten
aufzunehmen, im vorab, ob kanadische oder deutsche Banknoten zu
unterscheiden ist. Durch Drücken
einer geeigneten Taste auf der Tastatur 62 (59) wird das Display 63 durch fünf verschiedene
Betriebsarten rollen. Einen Zählmodus,
einen kanadischen Fremdmodus, einen kanadischen Mischmodus, einen
deutschen Fremdmodus und einen deutschen Mischmodus. Beim Zählmodus
dient die Vorrichtung als ein einfacher Banknotenzähler (Zählen der
Anzahl von Banknoten in einem Stapel, ohne ihren Wert zu unterscheiden).
Der kanadische Fremdmodus ist ähnlich
dem unten im Zusammenhang mit in 59 beschriebenen
Fremdmodus, jedoch werden Banknoten, wie oben im Zusammenhang mit
der 52 beschrieben, abgetastet
und die abgetasteten Muster werden mit kanadischen Vergleichsmuster
korreliert. Ebenso ist der kanadische Mischmodus ähnlich dem
unten im Zusammenhang mit 59 beschriebenen
Mischmodus, jedoch werden Banknoten, wie oben im Zusammenhang mit 52 beschrieben, abgetastet und die abge tasteten
Muster werden mit kanadischen Vergleichsmustern korreliert. Ebenso
sind der deutsche Fremd- und der deutsche Mischmodus ähnlich dem Fremd-
und Mischmodus, wie sie unten im Zusammenhang mit 59 beschrieben sind, jedoch werden Banknoten,
wie oben im Zusammenhang mit der Abtastung von deutschen Banknoten,
abgetastet und die abgetasteten. Muster werden mit deutschen Vergleichsmustern
korreliert.
-
56 zeigt ein Funktionsblockdiagramm, in dem ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines Währungsunterscheidungssystems
1662 gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt ist. Das Unterscheidungssystem
1662 umfasst
eine Eingangsaufnahme
1664 zur Aufnahme eines Stapels von
Banknoten. Ein Transportmechanismus (wie durch die Pfeile A und
B dargestellt) transportiert die Banknoten in der Eingangsaufnahme
an einer Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit
1666 vorbei
zu einer Ausgangsaufnahme, wo die Banknoten erneut gestapelt werden,
so dass eine jede Banknote auf oder hinter der vorangegangenen Banknote
gestapelt wird und die letzte Banknote die oberste oder rückwärtigste
Banknote ist. Die Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit
tastet ab und bestimmt den Wert jeder vorbeitransportierten Banknote.
Jede Variante einer Unterscheidungstechnik kann verwendet werden.
Beispielsweise kann die Unterscheidungsmethode, wie sie im
US-Patent Nr. 5,295,196 offenbart
ist, verwendet werden, um jede Banknote optisch abzutasten. in Abhängigkeit
von den Eigenschaften der verwendeten Unterscheidungseinheit kann
der Unterscheider in der Lage sein, Banknoten zu erkennen nur dann,
wenn sie mit dem Gesicht nach oben oder dem Gesicht nach unten zugeführt werden,
unabhängig
davon, ob sie mit dem Gesicht nach oben oder unten zugeführt werden,
nur wenn sie in einer Ausrichtung nach vorne oder in einer Ausrichtung
nach hinten zugeführt
werden, unabhängig
davon, ob sie in einer Ausrichtung nach vorne oder hinten zugeführt werden,
oder einer Kombination davon. Zusätzlich kann die Unterscheidungseinheit
in der Lage sein, nur eine Seite oder beide Seiten einer Banknote
abzutasten. Zusätzlich
zur Bestimmung des Wertes einer jeden abgetasteten Banknote kann
die Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit
1666 zusätzlich verschiedene
Echtheits-(Authentifizierungs)-Tests umfassen, wie beispielsweise
einen Ultraviolett-Echtheitstest, wie er in der US-Patentanmeldung
mit der Anmeldear. 08/317,349, eingereicht am 4. Oktober 1994, für ein "Method and Apparatus
for Authenticating Documents Including Currency" offenbart ist.
-
Die
Signale von der Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit 1666 werden
zu einem Signalprozessor, wie beispielsweise einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung
bzw. Mikroprozessoreinheit ("CPU") 1670 gesendet.
Die CPU 1670 nimmt die Ergebnisse der Authentifizierungs-
und Unterscheidungstests in einem Speicher 1672 auf. Wenn
die Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit 1666 in
der Lage ist, die Echtheit und den Wert einer Banknote zu bestätigen, wird
der Wert der Banknote zu einem Gesamtwertzähler im Speicher 1672 addiert,
der den Gesamtwert des Banknotenstapels nachverfolgt, der in die
Eingangsaufnahme 1664 eingelegt und durch die Authentifizierungs-
und Unterscheidungseinheit 1666 abgetastet wurde. in Abhängigkeit
von der Betriebsart des Unterscheidungssystems 1662 werden
zusätzlich
Zähler
im Speicher 1672 unterhalten, die einen oder mehreren Werten
zugeordnet sind. Beispielsweise kann ein $1-Zähler unterhalten werden, um
aufzunehmen, wie viele $1-Banknoten durch die Authentifizierungs-
und Unterscheidungseinheit 1666 abgetastet wurden. Ebenso
kann ein $5-Zähler
unterhalten werden, um aufzunehmen, wie viele $5-Banknoten abgetastet
wurden, usw. in einer Betriebsart, in der einzelne Wertzähler unterhalten
werden, kann der Gesamtwert der abgetasteten Banknoten bestimmt
werden, ohne dass ein separater Gesamtwertzähler vorhanden ist. Der Gesamtwert
der abgetasteten Banknoten und/oder die Anzahl eines jeden einzelnen Werts
kann auf einem Display 1674 angezeigt werden, wie beispielsweise
einem Monitor oder einem LCD-Display.
-
Wie
oben erläutert
wurde, kann eine Unterscheidungseinheit, wie beispielsweise die
Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit 1666 nicht
in der Lage sein, den Wert einer oder mehrerer Banknoten in dem
Banknotenstapel zu identifizieren, der in die Eingangsaufnahme 1664 geladen
wurde. Wenn beispielsweise eine Banknote übermäßig abgenutzt oder verschmutzt
ist, oder wenn die Banknote zerrissen ist, kann die Unterscheidungseinheit
nicht in der Lage sein, die Banknote zu identifizieren. Des Weiteren
weisen einige bekannte Unterscheidungsmethoden keine hohe Leistungsfähigkeit
hinsichtlich ihrer Unterscheidung auf und sind daher nicht in der
Lage, Banknoten zu identifizieren, die auch nur wenig von dem Zustand
einer "idealen" Banknote abweichen,
oder die durch den Transportmechanismus etwas gegenüber dem
Abtastmechanismus, der zur Unterscheidung der Banknoten verwendet
wird, versetzt sind. Entsprechend können solche Unterscheidungseinheiten
mit schwächerer
Leis tung eine relativ große
Anzahl von Banknoten ergeben, die nicht identifiziert sind. Alternativ
können
einige Unterscheidungseinheiten in der Lage sein, Banknoten nur
dann zu identifizieren, wenn sie auf eine vorbestimmte Weise zugeführt werden.
Beispielsweise verlangen einige Unterscheider, dass eine Banknote
auf eine vorbestimmte Weise ausgerichtet ist. Wenn entsprechend
eine Banknote, die nach unten weist, an einer Unterscheidungseinheit
vorbei transportiert wird, die nur Banknoten identifizieren kann,
die nach oben weisen, kann die Unterscheidungseinheit die Banknote
nicht identifizieren. Ebenso verlangen einige Unterscheider, dass
eine Banknote mit einer speziellen Kante voran zugeführt wird,
beispielsweise der Oberkante einer Banknote. Entsprechend werden
Banknoten, die nicht in Vorwärtsrichtung
zugeführt
sind, d. h. diejenigen, die in Rückwärtsrichtung
zugeführt
sind, nicht durch eine derartige Unterscheidungseinheit identifiziert.
-
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist das Unterscheidungssystem 1662 so ausgestaltet, dass
der Transportmechanismus angehalten wird, wenn die Authentifizierungs-
und Unterscheidungseinheit nicht in der Lage ist, eine Banknote
zu identifizieren, so dass die nicht identifizierte Banknote die
letzte in die Ausgangsaufnahme transportierte Banknote ist. Nachdem
der Transportmechanismus stoppt, ist die nicht identifizierte Banknote
dann beispielsweise oben oder hinten am Banknotenstapel in der Ausgangsaufnahme 1668 positioniert.
Die Ausgangsaufnahme 1668 ist vorzugsweise im Unterscheidungssystem 1662 so
angeordnet, dass die Bedienperson die gekennzeichnete Banknote bequem
erblicken und/oder sie für
eine nähere Untersuchung
entfernen kann. Entsprechend kann die Bedienperson die Banknote
einfach erkennen, die nicht durch die Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit 1666 erkannt
wurde. Die Bedienperson kann dann entweder die gekennzeichnete Banknote,
während
sie oben oder hinten am Stapel liegt, optisch inspizieren, oder
alternativ kann sich die Bedienperson entscheiden, die Banknote
von der Ausgangsaufnahme zu entfernen, um die gekennzeichnete Banknote
genauer zu untersuchen. Das Unterscheidungssystem 1662 kann ausgestaltet
sein, den Betrieb automatisch fortzusetzen, wenn eine gekennzeichnete
Banknote aus der Ausgangsaufnahme entfernt wird, oder es kann gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ausgestaltet sein, dass ein Auswahlelement
niedergedrückt
werden muss. Nach einer Untersuchung einer gekennzeichneten Banknote
durch die Bedienperson kann sich herausstellen, dass die gekennzeichnete Banknote
echt ist, obwohl sie nicht durch die Unterscheidungseinheit identifiziert
wurde. Da jedoch die Banknote nicht identifiziert wurde, gibt der
Gesamtwert und/oder die Wertezähler
im Speicher 1672 nicht ihren Wert wieder. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
wird eine derartige nicht identifizierte Banknote vom Ausgangsstapel
entfernt und entweder erneut dem Unterscheider zugeführt oder
beiseite gelegt. Im letzten Fall wird jede echte Banknote, die beiseite
gelegt wurde, von Hand gezählt.
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Bei
vorangegangenen Unterscheidern wurden nicht identifizierte zu einer
getrennten Ausschussaufnahme geleitet. Bei derartigen Systemen hätte eine
nicht identifizierte echte Banknote von der Ausschussaufnahme entfernt
und erneut dem Unterscheider zugeführt werden müssen oder
der Stapel der zurückgewiesenen
Banknoten hätte
von Hand gezählt
und die Ergebnisse getrennt aufgenommen werden müssen. Da des weiteren erneut
zugeführte
Banknoten bereits einmal nicht identifiziert wurden, ist es wahrscheinlicher,
dass sie erneut nicht identifiziert werden und letztendlich von
Hand gezählt
werden müssen.
Ein derartiger Vorgang kann jedoch, wie oben beschrieben wurde,
die Möglichkeit
eines menschlichen Fehlers erhöhen
oder zumindest die Leistungsfähigkeit
des Unterscheiders und der Bedienperson verringern.
-
Um
Probleme zu vermeiden, die mit der erneuten Zufuhr von Banknoten,
dem Zählen
von Banknoten von Hand und dem Zusammenzählen separater Summen verbunden
sind, ist gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Anzahl von Auswahlelementen vorgesehen,
die einzelnen Banknoten zugeordnet sind. In 56 weisen
diese Auswahlelemente die Form von Tasten oder Knöpfen einer
Tastatur 1676 oder 62 auf. Andere Arten von Auswahlelementen,
wie beispielsweise Schalter oder dargestellte Tasten in einer Touch-Screen-Umgebung
können
ebenfalls verwendet werden. Die Funktion der Auswahlelemente wird
im Zusammenhang mit 59 nur kurz beschrieben, wenn
eine Bedienperson bestimmt, dass eine gekennzeichnete Banknote annehmbar
ist, kann die Bedienperson das dem Wert der gekennzeichneten Banknote
zugeordnete Auswahlelement einfach niederdrücken und der entsprechende
Wertzähler und/oder
der Gesamtwertzähler
werden entsprechend erhöht
und das Unterscheidungssystem 1662 oder 10 nimmt
seinen Betrieb wieder auf. Wie oben erläutert wurde, kann eine Banknote
aus einer Vielzahl von Gründen
gekennzeichnet werden, einschließlich dem Grund, dass die Banknote
keine Benennung aufweist oder eine verdächtige Banknote ist. Bei nicht
automatisch erneut star tenden Unterscheidern, bei denen die Bedienperson
eine echte, gekennzeichnete Banknote von der Ausgangsaufnahme für eine genauere
Untersuchung entfernt hat, wird die Banknote zunächst wieder in die Ausgangsaufnahme
gelegt, bevor ein entsprechendes Auswahlelement gewählt wird.
Wenn eine Bedienperson entscheidet, dass eine gekennzeichnete Banknote nicht
akzeptierbar ist, kann die Bedienperson die nicht akzeptierbare,
gekennzeichnete Banknote von der Ausgangsaufnahme ohne Ersatz entfernen
und eine Fortsetzungstaste auf der Tastatur 1676 oder 62 drücken. Wenn
die Fortsetzungstaste ausgewählt
wird, werden die Wertzähler
und der Gesamtwertzähler
nicht beeinflusst und das Unterscheidungssystem 1662 oder 10 wird
seinen Betrieb wieder aufnehmen. Bei automatisch erneut startenden
Unterscheidern wird die Entfernung einer Banknote aus der Ausgangsaufnahme
als ein Indiz behandelt, dass die Banknote nicht akzeptierbar ist
und der Unterscheider nimmt automatisch wieder den Betrieb auf,
ohne dass die Wartezähler
und/oder Gesamtwertzähler
beeinflusst werden. Ein Vorteil der oben beschriebenen Prozedur
ist, dass durch Druck einer einzelnen Taste geeignete Zähler inkrementiert
und der Unterscheider erneut gestartet wird, was die Funktion des
Unterscheidersystems 1662 oder 10 stark vereinfacht,
während
gleichzeitig die Möglichkeiten
für einen
menschlichen Fehler verringert werden.
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Mit
Bezug auf 57 ist ein Funktionsblockdiagramm
gezeigt, indem ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Dokument-Authentifikators
und -Unterscheiders dargestellt ist. Das Unterscheidersystem 1680 umfasst
eine Eingangsaufnahme 1682 zur Aufnahme eines Stapels von
Banknoten. Ein Transportmechanismus (wie durch den Pfeil C dargestellt)
transportiert die Banknoten in der Eingangsaufnahme, eine nach der
anderen, vorbei an einer Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit 1684.
Basierend auf den Ergebnissen der Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit 1684 wird
eine Banknote zu einer aus einer Vielzahl von Ausgangsaufnahmen 1686 (Pfeil
D), zu einer Ausschussaufnahme 1688 (Pfeil E) oder zu einer Untersuchungsstation 1690 für das Bedienpersonal
(Pfeil F) transportiert. Wenn festgestellt wird, dass eine Banknote
echt ist, und ihr Wert identifiziert wurde, dann wird die Banknote
zu einer Ausgangsaufnahme transportiert, die ihrem Wert zugeordnet
ist. Beispielsweise kann das Unterscheidungssystem 1680 sieben
Ausgangsaufnahmen 1686 aufweisen, die jedem der sieben
US-Werte, d. h. $1, $2, $5, $10, $20, $50 und $100 zugeordnet sind.
Der Transportmechanismus leitet (Pfeil D) die identifizierte Banknote
in die entsprechende Ausgangsaufnahme. Alternativ wird die Banknote,
wenn die Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit feststellt,
dass die Banknote eine Fälschung
ist, sofort in die Ausschussaufnahme 1688 geleitet (Pfeil
E). Wenn schließlich
nicht festgestellt wird, dass eine Banknote eine Fälschung
ist, aber aus irgendeinem Grund die Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit 1684 nicht
in der Lage ist, den Wert der Banknote zu Identifizieren, dann wird
die gekennzeichnete Banknote in eine Untersuchungsstation geleitet
(Pfeil F) und das Unterscheidungssystem 1680, hält den Betrieb
an. Die Untersuchungsstation ist vorzugsweise im Unterscheidungssystem 1680 so
angeordnet, dass die Bedienperson die gekennzeichnete Banknote bequem
erkennen kann und/oder sie für
eine nähere
Untersuchung entfernen kann. Wenn die Bedienperson feststellt, dass
die Banknote akzeptierbar ist, dann gibt die Bedienperson die Banknote
zurück
in die Untersuchungsstation, wenn sie entfernt wurde, und wählt ein
Wahlelement (nicht gezeigt) aus, dass dem Wert der gekennzeichneten
Banknote zugeordnet ist. Geeignete Zähler (nicht gezeigt) werden
erhöht,
das Unterscheidungssystem 1680 nimmt den Betrieb wieder
auf und die gekennzeichnete Banknote wird in die Ausgangsaufnahme
geleitet (Pfeil G), die dem gewählten
Auswahlelement zugeordnet ist. Wenn andererseits die Bedienperson
beschließt,
dass die gekennzeichnete Banknote nicht akzeptierbar ist, dann gibt
die Bedienperson die Banknote wieder in die Untersuchungsstation
zurück,
wenn sie entfernt war, und wählt
ein Fortsetzungselement (nicht gezeigt). Das Unterscheidungssystem 1680 nimmt
den Betrieb wieder auf, und die gekennzeichnete Banknote wird in
die Ausschussaufnahme 1688 geleitet (Pfeil H), ohne dass
die den verschiedenen Werten zugeordneten Zähler und/oder die Gesamtwertzähler inkrementiert
werden. Alternativ kann das Unterscheidungssystem 1680 es der
Bedienperson ermöglichen,
Jede nicht akzeptierbare, nicht identifizierte Banknote manuell
zur Seite oder in die Ausschussaufnahme zu legen. Obwohl die Transportwege
D und G und die Wege E und H als separate Wege dargestellt sind,
können
jeweils die Wege D und G und die Wege E und H die gleichen sein,
so dass sämtliche
Banknoten, die sich jeweils zu einer der Ausgangsaufnahmen 1686 und/oder
der Ausschussaufnahme 1688 bewegen, durch die Untersuchungsstation 1690 geführt werden.
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Mit
Bezug auf die 58 ist ein Funktionsblockdiagramm
dargestellt, indem ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Dokument-Authentifikators
und -Unter scheiders dargestellt ist. Das Unterscheidungssystem 1692 umfasst
eine Eingangsaufnahme 1694 zur Aufnahme eines Stapels von
Banknoten. Ein Transportmechanismus (dargestellt durch den Pfeil
I) transportiert die Banknoten in der Eingangsaufnahme, eine nach
der anderen, an einer Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit 1696 vorbei.
Basierend auf den Ergebnissen der Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit 1684 wird
eine Banknote zu einer einzelnen Ausgangsaufnahme 1698 (Pfeil
J) oder zu einer Station 1699 zu einer Untersuchung durch
die Bedienperson (Pfeil K) geleitet. Wenn festgestellt wird, dass
die Banknote echt ist und ihr Wert identifiziert wurde, dann wird
die Banknote in die einzelne Ausgangsaufnahme transportiert. Wenn
alternativ die Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit feststellt,
dass eine Banknote eine Fälschung
ist, oder aus irgendeinem Grund die Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit 1684 nicht
in der Lage ist, den Wert der Banknote zu identifizieren, dann wird
die gekennzeichnete Banknote in eine Untersuchungsstation geleitet
(Pfeil K) und das Unterscheidungssystem 1692 hält den Betrieb
an. Die Untersuchungsstation ist vorzugsweise im Unterscheidungssystem 1692 so
angeordnet, dass die Bedienperson bequem die gekennzeichnete Banknote 10 sehen und/oder
sie für
eine nähere
Untersuchung entfernen kann. Wenn durch das Authentifizierungs-
und Unterscheidungssystem tatsächlich
festgestellt wurde, dass eine Banknote eine Fälschung ist, dann kann eine
entsprechende Anzeige, beispielsweise über eine Nachricht in einem
Display oder das Anschalten eines Lichts, an die Bedienperson als
fehlende Echtheit der Banknote ausgegeben werden. Die Bedienperson
kann die Banknote dann ohne Ersatz aus der Untersuchungsstation 1699 entfernen
und ein Fortsetzungselement auswählen.
Wenn eine Banknote nicht endgültig
als eine Fälschung
identifiziert wurde, und auch ihr Wert nicht identifiziert wurde
und wenn die Bedienperson feststellt, dass die Banknote akzeptierbar
ist, gibt die Bedienperson die Banknote wieder in die Untersuchungsstation
zurück,
wenn sie entfernt war, und wählt
ein Auswahlelement (nicht gezeigt) aus, das der Benennung der gekennzeichneten
Banknote zugeordnet ist. Geeignete Zähler (nicht gezeigt) werden
inkrementiert, das Unterscheidungssystem 1680 nimmt den
Betrieb wieder auf und die gekennzeichnete Banknote wird zur einzelnen
Ausgangsaufnahme 1698 geleitet (Pfeil L). Wenn andererseits
die Bedienperson feststellt, dass die gekennzeichnete Banknote nicht
akzeptierbar ist, dann entfernt die Bedienperson die Banknote ohne
Ersatz von der Untersuchungsstation und wählt ein Fortsetzungselement aus
(nicht gezeigt). Das Unterscheidungssystem 1692 nimmt den
Betrieb auf, ohne dass die mit den verschiedenen Werten verbundenen
Zähler
und/oder die Gesamtwertzähler
inkrementiert werden. Zwar sind die Transportwege J und L als separate
Wege dargestellt, doch können
sie vom selben Weg gebildet sein, so dass alle Banknoten, die zur
einzelnen Ausgangsaufnahme 1698 geleitet werden, durch
die Untersuchungsstation 1699 geführt werden.
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Die
Funktion der Auswahlelemente wird nun genauer in Verbindung mit 59 beschrieben, die eine Vorderansicht einer Bedienungskonsole
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Bedienungskonsole 61 umfasst
eine Tastatur 62 und einen Wiedergabeabschnitt 63.
Die Tastatur 62 umfasst eine Vielzahl von Tasten einschließlich sieben
Wertauswahlelemente 64a–64g, die jeweils
einem von sieben US-Währungswerten
zugeordnet sind, d. h. $1, $2, $5, $10, $20, $50 und $100. Die $1-Wertauswahltaste 64a dient
auch als eine Betriebsartauswahltaste. Die Tastatur 62 umfasst
auch ein "Fortsetzung" Auswahlelement.
Verschiedene Informationen, wie beispielsweise Befehle, Informationen über die
Auswahl der Betriebsart, Informationen über die Echtheitsprüfung bzw.
Authentifizierung und Unterscheidung, einzelne Werterzielerwerte
und Summenzählerwerte
einer Charge werden der Bedienperson über eine LCD 66 im
Wiedergabeabschnitt 63 mitgeteilt. Ein Unterscheider gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist eine Vielzahl von Betriebsarten
auf, einschließlich
einem Mischmodus, einem Fremdmodus, einem Sortiermodus, einem Flächenmodus
und einem Vorwärts-/Rückwärts-Ausrichtungsmodus.
Im Folgenden wird die Funktion eines Unterscheiders mit den Wertauswählelementen 64a–64g und
dem Fortsetzungselement 65 in Verbindung mit mehreren Betriebsarten
erläutert.
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(A) Mischmodus
-
Der
Mischmodus dient dazu, einen Banknotenstapel von gemischten Werten
anzunehmen, den Gesamtwert sämtlicher
Banknoten im Stapel zu addieren und den Gesamtwert im Display 63 wiederzugeben.
In Wertezählern
können
Informationen betreffend die Anzahl der Banknoten eines jeden Wertes
im Stapel gespeichert werden. Wenn eine ansonsten annehmbare Banknote
nach dem Durchlauf durch die Authentifizierungs- und Unterscheidungseinheit
nicht identifiziert bleibt, kann der Betrieb des Unterscheiders
wieder aufgenommen werden und die entsprechenden Wertezähler und/oder
die Gesamtwertezähler
können
auf geeignete Weise erhöht
werden, indem die Werteauswahltaste 64a–64g ausgewählt wird,
die dem Wert der nicht identifizierten Banknote zugeordnet ist.
Wenn beispielsweise das Unterscheidungssystem 62 der 65 oder 10 der 1 im
Betrieb mit einer ansonsten annehmbaren $5-Banknote als der letzten in der Ausgangsaufnahme
abgelegten Banknote anhält,
kann die Bedienperson einfach die Taste 64b auswählen. Wenn
die Taste 64b gedrückt
wird, wird der Betrieb des Unterscheiders wieder aufgenommen und
der $5-Wertzähler wird
erhöht
und/oder der Gesamtwertzähler
wird um $5 erhöht.
Des Weiteren kann bei den Unterscheidungssystemen 1680 der 57 und 1692 der 58 die
gekennzeichnete Banknote von der Untersuchungsstation in eine geeignete
Ausgangsaufnahme geleitet werden. Wenn andernfalls die Bedienperson
feststellt, dass die gekennzeichnete Banknote nicht akzeptierbar
ist, kann die Banknote aus der Ausgangsaufnahme der 1 oder 56 oder
der Untersuchungsstation der 8 und 9 entfernt
werden (oder beim System 1680 der 57 kann
die gekennzeichnete Banknote zur Ausschussaufnahme 1688 geleitet
werden). Die Fortsetzungstaste 65 wird gedrückt, nachdem
die nicht akzeptierbare Banknote entfernt ist und der Unterscheider nimmt
den Betrieb wieder auf, ohne dass der Gesamtwertzähler und/oder
die einzelnen Wertezähler
beeinflusst werden.
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(B) Fremdmodus
-
Der
Fremdmodus ist vorgesehen, einen Banknotenstapel aus den gleichen
Werten, wie beispielsweise einen Stapel aus $10-Banknoten, zu bedienen.
Wenn bei einer derartigen Betriebsart ein Banknotenstapel durch
die Unterscheidungseinheit verarbeitet wird, wird der Wert der ersten
Banknote im Stapel bestimmt und nachfolgende Banknoten werden gekennzeichnet,
wenn sie nicht denselben Wert aufweisen. Alternativ kann der Unterscheider
so ausgestaltet sein, dass er es der Bedienperson erlaubt, den Wert
festzulegen, mit dem die Banknoten verglichen werden, und diejenigen
Banknoten mit einem unterschiedlichen Wert werden gekennzeichnet.
Unter der Annahme, dass die erste Banknote in einem Stapel den relevanten
Wert bestimmt und dass die erste Banknote eine $10-Banknote ist,
dann zeigt das Display 63 den Gesamtwert der Banknoten und/oder
die Anzahl der $10-Banknoten im Stapel an, vorausgesetzt, dass alle
Banknoten im Stapel $10-Banknoten sind. Wenn jedoch eine Banknote
mit einem anderen Wert als $10 im Stapel enthalten ist, wird die
Unter scheidungseinrichtung den Betrieb anhalten, wobei die nicht
$10-Banknote oder die "fremde
Banknote" bei dem
System 62 der 56 oder 10 der 1 die
letzte in der Ausgangsaufnahme (oder der Untersuchungsstation der 8 und 9) abgelegte
Banknote ist. Die fremde Banknote kann dann aus der Ausgangsaufnahme
entfernt werden und die Unterscheidungseinrichtung wird in Abhängigkeit
von der Einstellung des Unterscheidungssystems automatisch und/oder
durch Drücken
der "Fortsetzung"-Taste 65 erneut gestartet.
Eine identifizierte aber ansonsten annehmbare $10-Banknote kann auf
eine Weise, ähnlich
wie oben im Zusammenhang mit dem Mischmodus beschrieben wurde, verarbeitet
werden, beispielsweise durch Drücken
des $10-Wertauswahlelements 64c oder alternativ kann die
nicht identifizierte, aber ansonsten annehmbare $10-Banknote aus
der Ausgangsaufnahme entfernt werden und in den Eingangsbehälter gelegt
werden, um erneut abgetastet zu werden. Nach der Fertigstellung
der Verarbeitung des gesamten Stapels wird das Display 63 dem
Gesamtwert der $10-Banknoten im Stapel und/oder die Anzahl von $10-Banknoten
im Stapel anzeigen. Alle Banknoten mit einem Wert unterschiedlich
von $10 werden beiseite gelegt sein und nicht in der Gesamtsumme
enthalten sein. Alternativ können
diese unerkannten Banknoten über
eine Auswahl der Bedienperson in der Gesamtsumme enthalten sein.
Wenn beispielsweise in einem Stapel aus $10-Banknoten eine $5-Fremdbanknote
erfasst und gekennzeichnet wird, kann der Bedienperson über das
Display mitgeteilt werden, ob die $5-Banknote in den laufenden Summen
berücksichtigt
werden sollte. Wenn die Bedienperson eine positive Antwort gibt,
wird die $5-Banknote
in den entsprechenden laufenden Summen berücksichtigt, andernfalls nicht.
Alternativ kann eine Einstellungsauswahl gewählt werden, bei der sämtliche
Fremdbanknoten automatisch in den entsprechenden Gesamtsummen berücksichtigt
sind.
-
(C) Sortiermodus
-
Der
Sortiermodus ist ausgestaltet, einen Stapel von Banknoten aufzunehmen,
bei dem die Banknoten aufgrund ihres Wertes getrennt sind. Beispielsweise
können
alle $1-Banknoten
am Anfang des Stapels abgelegt werden, gefolgt von allen $5-Banknoten,
gefolgt von allen $10-Banknoten, usw. Die Funktion des Sortiermodus
ist ähnlich
dem des Fremdmodus, nur dass der Unterscheider ausgestaltet ist,
den Betrieb nach der Entfernung aller Banknoten aus der Ausgangsaufnahme
wieder aufzunehmen, nachdem im Zuge einer Erfassung einer Banknote
unterschiedlichen Werts angehalten wurde. Nimmt man bei dem obigen
Beispiel an, dass die erste Banknote in einem Stapel den relevanten
Wert festlegt und dass die erste Banknote eine $1-Banknote ist,
dann verarbeitet die Unterscheidungseinrichtung die Banknoten im
Stapel, bis die erste nicht $1-Banknote entdeckt wird, die in diesem
Beispiel die erste $5-Banknote ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die
Unterscheidungseinrichtung den Betrieb anhalten, wobei die erste
$5-Banknote die letzte in der Ausgangsaufnahme abgelegte Banknote
ist. Das Display 63 kann ausgestaltet sein, den Gesamtwert
der vorangegangenen, verarbeiteten $1-Banknoten anzuzeigen und/oder
die Anzahl der vorangegangenen $1-Banknoten. Die abgetasteten $1-Banknoten und die
erste $5-Banknoten werden von der Ausgangsaufnahme entfernt und
in getrennt $1- und $5-Banknotenstapel gelegt. Die Unterscheidungseinrichtung
wird automatisch wieder starten und nachfolgende Banknoten werden
dahingehend bewertet, ob sie $5-Banknoten sind. Die Unterscheidungseinrichtung
fährt mit
der Verarbeitung der Banknoten fort, bis die erste $10-Banknote
angetroffen wird. Die obige Prozedur wird wiederholt und die Unterscheidungseinrichtung
nimmt den Betrieb wieder auf, bis die erste Banknote angetroffen
wird, die keine $10-Banknote ist, usw. Nach der Fertigstellung der
Verarbeitung des gesamten Stapels wird das Display 63 den
Gesamtwert sämtlicher
Banknoten im Stapel und/oder die Anzahl der Banknoten eines jeden
Wertes im Stapel anzeigen. Diese Betriebsart ermöglicht es der Bedienperson,
einen Banknotenstapel mit mehreren Werten in einzelne Stapel in
Abhängigkeit
vom Wert zu trennen.
-
(D) Flächenmodus
-
Der
Flächenmodus
(Gesichts-, Sortiermodus) dient dazu, Banknotenstapel aufzunehmen,
bei denen die Banknoten in der gleichen Richtung ausgerichtet sind,
beispielsweise alle im Eingangsbehälter mit der Oberseite (d.
h. der Porträtseite
oder der schwarzen Seite bei US-Banknoten) nach oben platziert sind,
und Banknoten zu erfassen, die in der Gegenrichtung ausgerichtet
sind. Wenn bei einer derartigen Betriebsart ein Banknotenstapel
durch die Unterscheidungseinrichtung verarbeitet wird, wird zunächst die
Flächenausrichtung
der ersten Banknote im Stapel bestimmt und dann werden nachfolgende
Banknoten gekennzeichnet, wenn sie nicht die gleiche Flächenausrichtung
aufweisen. Alternativ kann die Unterscheidungseinrichtung ausgestaltet
sein, eine Bestimmung der Flächenausrichtung
zu erlauben, mit der Banknoten verglichen werden, wobei die mit
einer unterschiedlichen Flächenausrichtung
gekennzeichnet werden. Unter der Annahme, dass die erste Banknote
in einem Stapel die relevante Flächenausrichtung
festlegt und unter der Annahme, dass die erste Banknote mit ihrem
Gesicht bzw. ihrer Oberseite nach oben liegt, dann wird das Display 63 den
Gesamtwert der Banknoten im Stapel und/oder die Anzahl der Banknoten
eines jeden Wertes im Stapel anzeigen, vorausgesetzt, dass alle
Banknoten im Stapel mit der Oberseite nach oben angeordnet sind.
Wenn jedoch eine Banknote, die in die entgegengesetzte Richtung
weist (d. h. bei diesem Beispiel nach unten), im Stapel vorhanden
ist, wird die Unterscheidungseinrichtung den Betrieb anhalten, wobei
die in umgekehrter Richtung ausgerichtete Banknote die letzte in
der Ausgangsaufnahme abgelegte Banknote ist. Die in umgekehrte Richtung weisende
Banknote kann dann von der Ausgangsaufnahme entfernt werden. Bei
Ausführungsformen
mit einem automatischen erneuten Start, bewirkt die Entfernung der
umgekehrt ausgerichteten Banknote die Wiederaufnahme des Betriebs
durch die Unterscheidungseinrichtung. Die entfernte Banknote kann
dann in die Eingangsaufnahme mit der richtigen Flächenorientierung
gelegt werden. Alternativ kann bei Ausführungsformen ohne automatischen
Neustart die umgekehrt ausgerichtete Banknote entweder in die Eingangsaufnahme mit
der richtigen Flächenorientierung
eingelegt und die Fortsetzungstaste 65 gedrückt werden,
oder sie kann mit der richtigen Flächenorientierung zurück in die
Ausgangsaufnahme gelegt werden. In Abhängigkeit von der Einstellung
der Unterscheidungseinrichtung beim Zurücklegen einer Banknote In die
Ausgangsaufnahme mit der richtigen Flächenorientierung kann die der
umgekehrt ausgerichteten Banknote zugeordnete Wertauswahltaste gewählt werden,
wodurch der zugeordnete Wertezähler
und/oder Gesamtwertzähler
entsprechend erhöht
wird und die Unterscheidungseinrichtung den Betrieb wiederaufnimmt.
Alternativ kann bei Ausführungsbeispielen,
bei denen die Unterscheidungseinrichtung in der Lage ist, Werte
unabhängig
von der Flächenausrichtung
zu unterscheiden, die Fortsetzungstaste 65 oder eine dritte
Taste niedergedrückt
werden, woraufhin die Unterscheidungseinrichtung den Betrieb wiederaufnimmt
und der entsprechende Wertezähler
und/oder Gesamtwertzähler
in Übereinstimmung
mit dem durch die Unterscheidungseinheit identifizierten Wert erhöht werden.
In Unterscheidungseinrichtungen, die eine spezielle Flächenausrichtung
benötigen,
werden alle umgekehrt ausgerichteten Banknoten nicht identifizierte
Banknoten sein. in Unterscheidungseinrichtungen, die eine Banknote
unabhängig
von der Flächenausrichtung
aufnehmen können,
können
umgekehrt ausgerichtete Banknoten entsprechend identifiziert werden.
Die letzte Art der Unterscheidungseinrichtung kann eine Unterscheidungseinheit
mit einem Abtastkopf an jeder Seite des Transportweges aufweisen.
Beispiele solcher zweiseitiger Unterscheidungseinrichtungen sind
oben offenbart (vgl. beispielsweise 2a, 6c, 20a, 26 und 42).
Die Möglichkeit,
umgekehrt ausgerichtete Banknoten zu erfassen und zu korrigieren,
ist wichtig, da die "Federal
Reserve" verlangt,
dass ihr zugeleitete Währung
in die gleiche Richtung weist.
-
Bei
einer Unterscheidungseinrichtung mit mehreren Ausgangsaufnahmen
kann der Flächenmodus dazu
verwendet werden, alle nach oben weisenden Banknoten in eine Ausgangsaufnahme
und alle nach unten weisenden Banknoten in eine andere Ausgangsaufnahme
zu leiten. Bei einseitigen Unterscheidungseinrichtungen können in
die umgekehrte Richtung weisende Banknoten in eine Untersuchungsstation,
wie beispielsweise 1690 in 57,
geleitet werden, damit sie von Hand durch die Bedienperson umgedreht
werden können,
und die nicht identifizierten, in die umgekehrte Richtung weisenden
Banknoten können
dann wieder durch die Unterscheidungseinheit geleitet werden. Bei
zweiseitigen Unterscheidungseinrichtungen können identifizierte, in die
umgekehrte Richtung weisende Banknoten direkt in eine geeignete
Ausgangsaufnahme geleitet werden. Beispielsweise können bei
zweiseitigen Unterscheidungseinrichtungen die Banknoten sowohl hinsichtlich
ihrer Flächenausrichtung
als auch hinsichtlich ihres Wertes sortiert werden, beispielsweise
nach oben weisende $1-Banknoten in Aufnahme #1, nach unten weisende
$1-Banknoten in Aufnahme #2, nach oben weisen $5-Banknoten in Aufnahme
#3 usw., oder einfach nur aufgrund ihres Wertes unabhängig von
der Flächenorientierung,
beispielsweise sämtliche
$1-Banknoten in
Aufnahme 1 unabhängig
von ihrer Flächenausrichtung,
sämtliche
$2-Banknoten in
Aufnahme #2 usw.
-
(E) Vorwärts-/Rückwärts-Ausrichtungsmodus
-
Der
Vorwärts-/Rückwärts-Ausrichtungsmodus
("Ausrichtungs"-Modus) ist ausgebildet,
einen Stapel aus Banknoten aufzunehmen, die allesamt in eine vorbestimmte
Richtung nach vorne oder nach hinten ausgerichtet sind. Beispielsweise
kann die Vorwärts-Richtung bei einem
Unterscheider, der Banknoten entlang ihrer kleinen Abmessung fördert, als
die Förderrichtung
definiert sein, wobei die Oberkante einer Banknote zuerst zugeführt wird,
und umgekehrt für
die Rückwärtsrichtung.
Wenn bei einem Unterscheider, der Banknoten entlang ihrer langen
Abmessung fördert,
kann die Vorwärts-Richtung als
die Förderrichtung
definiert sein, wobei die linke Kante einer Banknote zuerst zugeleitet
wird, und umgekehrt für
die Rückwärtsrichtung.
Wenn bei einer derartigen Betriebsart ein Banknotenstapel durch
den Unterscheider verarbeitet wird, wird die Vorwärts-/Rückwärts-Ausrichtung
der ersten Banknote im Stapel bestimmt und nachfolgende Banknoten
werden gekennzeichnet, wenn sie nicht die gleiche Vorwärts/Rückwärts-Ausrichtung aufweisen.
Alternativ kann der Unterscheider ausgestaltet sein, es der Bedienperson
zu ermöglichen,
die Vorwärts-/Rückwärts-Ausrichtung zu
bestimmen, mit der die Banknoten verglichen werden, wobei diejenigen
mit einer unterschiedlichen Vorwärts-/Rückwärts-Ausrichtung
gekennzeichnet werden. Unter der Annahme, dass die erste Banknote
in einem Stapel die relevante Vorwärts-/Rückwärts-Richtung bestimmt, und
unter der Annahme, dass die erste Banknote in Vorwärts-Richtung
zugeführt
wird, wird das Display
63 den Gesamtwert der Banknoten
im Stapel und/oder die Anzahl von Banknoten eines jeden Wertes im
Stapel anzeigen, vorausgesetzt, dass alle Banknoten im Stapel ebenfalls
in Vorwärts-Richtung
zugeführt
sind. Wenn jedoch eine Banknote mit der umgekehrten Vorwärts-/Rückwärts Ausrichtung
im Stapel vorhanden ist, wird die Unterscheidungseinrichtung den
Betrieb anhalten, wobei die entgegengesetzt nach vorne/rückwärts ausgerichtete
Banknote die letzte in der Ausgangsaufnahme abgelegte Banknote ist.
Die entgegengesetzt nach vorne/rückwärts ausgerichtete
Banknote kann dann aus der Ausgangsaufnahme entfernt werden. Bei
Ausführungsformen
mit einem automatischen Neustart bewirkt die Entfernung der entgegengesetzt
nach vorne/hinten orientierten Banknote eine Fortsetzung des Betriebs
des Unterscheiders. Die entfernte Banknote kann dann in die Eingangsaufnahme
mit der richtigen Flächenorientierung
eingelegt werden. Alternativ kann bei Ausführungsformen ohne automatischen
Neustart die entgegengesetzt nach vorne/rückwärts ausgerichtete Banknote
in die Eingangsaufnahme in der richtigen Vorwärts/Rückwärts-Ausrichtung eingelegt und
die Fortsetzungstaste
65 gedrückt werden, und/oder in die
Eingangsaufnahme mit der richtigen Vorwärts-/Rückwärts Ausrichtung
gelegt werden. In Abhängigkeit
von der Einstellung des Unterscheiders kann die Wertauswahltaste
betätigt
werden, die der entgegengesetzt nach vorne/rückwärts ausgerichteten Banknote
zugeordnet ist, wenn die Banknote zurück in die Eingangsaufnahme der
richtigen Vorwärts-/Rückwärts-Ausrichtung
gelegt wurde, wodurch der entsprechende Wertezähler und/oder der Gesamtwertzähler entsprechend
erhöht
wird und der Unterscheider den Betrieb wieder aufnimmt. Alternativ
kann bei Ausführungsformen,
bei denen der Unterscheider in der Lage ist, den Wert unabhängig von
der Vorwärts-/Rückwärts-Ausrichtung
zu bestimmen, die Fortsetzungstaste
65 oder eine dritte
Taste gedrückt
werden, wodurch die Unterscheidungseinrichtung den Betrieb wieder
aufnimmt und der entsprechende Wertezähler und/oder Gesamtwertzähler in Übereinstimmung
mit dem durch die Unterscheidungseinheit festgestellten Wert erhöht wird.
Bei Unterscheidern mit einer einzigen Richtung werden umgekehrt
ausgerichtete Banknoten nicht identifizierte Banknoten sein. Bei
Unterscheidern mit zwei Richtungen können umgekehrt ausgerichtete
Banknoten korrekt durch die Unterscheidereinheit identifiziert werden.
Ein Beispiel eines Unterscheidungssystems mit zwei Richtungen wurde
oben in Zusammenhang mit den
1–
7b und
in
US-Patent Nr. 5,295,196 beschrieben.
Die Fähigkeit,
umgekehrt ausgerichtete Banknoten zu erfassen und zu korrigieren,
ist wichtig, da die "Federal
Reserve" bald verlangen
könnte,
dass ihr gelieferte Banknoten in die gleiche Vorwärts-/Rückwärts-Richtung
ausgerichtet sind.
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Bei
einem Unterscheider mit mehreren Ausgangsaufnahmen kann der Ausrichtungsmodus
verwendet werden, alle Banknoten, die in Vorwärts-Richtung orientiert sind,
in eine Ausgangsaufnahme zu leiten, und alle in die umgekehrte Richtung
ausgerichteten Banknoten in eine andere Ausgangsaufnahme. Bei Unterscheidern mit
einer einzigen Richtung können
umgekehrt ausgerichtete Banknoten einer Untersuchungsstation, wie
beispielsweise 1690 in 57,
zum Umdrehen von Hand durch die Bedienperson geleitet werden, und
die nicht identifizierten, umgekehrt ausgerichteten Banknoten können dann
erneut durch den Unterscheider geleitet werden. Bei Unterscheidern,
die in der Lage sind, Banknoten zu identifizieren, die sowohl in
Vorwärts-
als auch in Rückwärts-Richtung
("zwei Richtungsunterscheider") zugeführt sind,
können
identifizierte, umgekehrt ausgerichtete Banknoten direkt in eine
entsprechende Ausgangsaufnahme geleitet werden. Beispielsweise können bei
zwei Richtungsunterscheidern Banknoten sowohl hinsichtlich ihrer
Vorwärts-/Rückwärts-Ausrichtung und
hinsichtlich ihres Werts sortiert werden, beispielsweise vorwärtsorientierte
$1-Banknoten in
Aufnahme#1, rückwärtsorientierte
$1-Banknoten in Aufnahme #2, vorwärtsorientierte $5-Banknoten
in Aufnahme #2, usw., oder einfach hinsichtlich ihres Wertes unabhängig von
der Vorwärts-/Rückwärts-Ausrichtung,
beispielsweise alle $1-Banknoten
in Aufnahme #1 unabhängig
von ihrer Vorwärts-/Rückwärts-Ausrichtung,
sämtliche $2-Banknoten
in Aufnahme #2, usw.
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Verdachtsmodus
-
Zusätzlich zu
den obigen Modi kann ein Verdachtsmodus in Verbindung mit diesen
Modi aktiviert werden, wobei ein oder mehrere Authentiflzierungstests
durchgeführt
werden können
an den Banknoten in einem Stapel. Wenn eine Banknote einen Authentifizierungstest
verfehlt, wird der Unterscheider stoppen, wobei die Versagens- oder Verdachtsbanknote
die letzte Banknote ist, die zu dem Ausgabebehälter transportiert wurde. Die
Verdachtsbanknote wird dann aus dem Ausgabebehälter entfernt und zur Seite
gelegt. In ähnlicher
Weise können
ein oder mehrere der oben beschriebenen Modi aktiviert werden zur
selben Zeit. Z. B. kann der Flächenmodus
und der Vorwärts-/Rückwärtsorientierungsmodus
zur selben Zeit aktiviert sein. In solch einem Fall werden Banknoten,
die entweder mit der Seite nach unten oder vorwärts-/rückwärtsorientiert
sind, angezeigt.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
zeigt, wenn eine Banknote angezeigt ist, z. B. durch Stoppen des
Transportmodus, wobei die angezeigte Banknote die letzte Banknote
ist, die in dem Ausgabebehälter
angeordnet ist, der Unterscheidungsvorrichtung dem Bediener, wann
die Banknote angezeigt war. Diese Anzeige kann erreicht werden,
z. B. durch Aufleuchten eines entsprechenden Lichts, Erzeugen eines
geeigneten Lauts und/oder Anzeigen einer geeigneten Nachricht in
dem Displaybereich 63 (4).
Solch eine Anzeige kann z. B. umfassen „Lichtsignal", „Fremddokument", „verfehlter
Magnettest", „verfehlter
UV-Test", „kein Sicherheitsfaden", etc.
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Nunmehr
bezugnehmend auf die 60a–60c sind dort eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
eines Authentifizierungssystems, eine Draufsicht des bevorzugten
Ausführungsbeispiels
von 60a entlang der Richtung 60b und
eine Draufsicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels 60a entlang
der Richtung 60c, gezeigt. Eine Ultraviolett(UV)-Lichtquelle 2102 beleuchtet
ein Dokument 2104. In Abhängigkeit der Eigenschaften
des Dokuments kann ultraviolettes Licht reflektiert werden von dem
Dokument und/oder fluoreszierendes Licht kann von dem Dokument ausgesendet
werden. Ein Ermittlungssystem 2106 ist so positioniert,
um jegliches Licht, das reflektiert wird oder in dessen Richtung
ausgesendet wird, jedoch nicht jegliches UV-Licht, das direkt von der Lichtquelle 2102 stammt,
zu empfangen. Das Ermittlungssystem 2106 umfasst einen
UV-Sensor 2108, einen Fluoreszenzsensor 2110,
Filter und ein Kunststoffgehäuse.
Die Lichtquelle 2102 und das Ermittlungssystem 2106 sind
beide an einer gedruckten Leiterplatte 2112 angebracht.
Das Dokument 2104 wird in die Richtung, die durch den Pfeil
A gekennzeichnet ist, durch ein Transportsystem (nicht gezeigt)
transportiert. Das Dokument wird über eine Transportplatte 2114 transportiert,
welche eine rechteckige Öffnung 2116 aufweist,
um den Lichtdurchtritt zu und von dem Dokument zu ermöglichen. In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist die rechteckige Öffnung 2116 1,375" (3,493 cm) × 0,375" (0,953 cm). Um Schmutzansammlung
auf der Lichtquelle 2102 und dem Ermittlungssystem 2106 zu
minimieren und Dokumentenstau zu verhindern, ist die Öffnung 2116 mit
einem transparenten UV-leitenden Acrylfenster 2118 abgedeckt.
Um weiter Schmutzansammlung zu reduzieren, sind die UV-Lichtquelle 2102 und
das Ermittlungssystem 2106 vollständig in einem Gehäuse (nicht
gezeigt) eingeschlossen, das die Transportplatte 2114 umfasst.
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Bezugnehmend
nun auf 61, ist dort ein Funktionsblockdiagramm
gezeigt, das ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Dokumentenauthentifizierungssystems
zeigt. 61 zeigt einen UV-Sensor 2202, einen
Fluoreszenzsensor 2204, und Filter 2206, 2208 eines
Ermittlungssystems, z. B. des Ermittlungssystems 2106 der 60. Licht von dem Dokument tritt durch
die Filter 2206, 2208 hindurch, bevor es die entsprechenden
Sensoren 2202, 2204 trifft. Ein Ultraviolettfilter 2206 filtert
sichtbares Licht aus und ermöglicht
UV-Licht weitergeleitet zu werden und hierdurch den UV-Sensor 2202 zu
treffen. In ähnlicher
Weise filtert ein Filter 2208 für sichtbares Licht UV-Licht
heraus und ermöglicht
sichtbarem Licht weitergeleitet zu werden und somit den Fluoreszenzsensor 2204 zu
treffen. Entsprechend wird UV-Licht, welches eine Wellenlänge unterhalb
von 400 nm aufweist, am Auftreffen auf den Fluoreszenzsensor 2204 gehindert
und sichtbares Licht, welches eine Wellenlänge von größer als 400 nm aufweist, wird
am Auftreffen auf den UV-Sensor 2202 gehindert. In einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel überträgt der UV-Filter 2206 Licht
mit einer Wellenlänge
zwischen ungefähr 260
nm und ungefähr
380 nm und weist eine Höchstübertragung
bei 360 nm auf. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Filter 2208 für sichtbares
Licht ein Blaufilter und überträgt bevorzugt
Licht mit einer Wellenlänge
zwischen ungefähr
415 nm und ungefähr
620 nm und weist eine Spitzenübertragung
bei 450 nm auf. Der obige bevorzugte Blaufilter umfasst eine Kombination
eines Blaukomponentenfilters und eines Gelbkomponentenfilters. Der
Blaukomponentenfilter überträgt Licht
mit einer Wellenlänge
zwischen ungefähr
320 nm und ungefähr
620 nm und weist eine Spitzenübertragung
bei 450 nm auf. Der Gelbkomponentenfilter überträgt Licht mit einer Wellenlänge zwischen
ungefähr
415 nm und ungefähr
2800 nm. Beispiele für lenlänge zwischen
ungefähr
415 nm und ungefähr
2800 nm. Beispiele für
geeignete Filter sind UG1 (UV-Filter), BG23 (blauer Bandpassfilter)
und GG420 (gelber Langpassfilter) sämtliche hergestellt durch Schott.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind die Filter ungefähr
8 mm im Durchmesser und ungefähr
1,5 mm dick.
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Der
UV-Sensor 2202 gibt ein Analogsignal aus, das proportional
zur Menge des darauf auftreffenden Lichts ist und dieses Signal
wird durch den Verstärker 2210 verstärkt und
einem Mikrocontroller 2212 zugeführt. Ähnlich gibt der Fluoreszenzsensor 2204 ein
Analogsignal aus, das proportional zum auf diesen auftreffenden
Licht ist und dieses Signal wird durch den Verstärker 2214 verstärkt und
einem Mikrocontroller 2212 zugeführt. Analog/Digitalwandler 2216 in
dem Mikrocontroller 2212 wandelt die Signale von den Verstärkern 2210, 2214 zu
digitalen Signalen um und diese Signale werden durch die Software
des Mikrocontrollers 2212 verarbeitet. Der UV-Sensor 2202 kann
z. B. eine ultraviolett verstärkte
Photodiode sein, die empfindlich ist für Licht mit einer Wellenlänge von
360 nm und der Fluoreszenzsensor 2204 kann eine blau verstärkte Photodiode sein,
die empfindlich ist für
Licht mit einer Wellenlänge
450 nm. Solche Photodioden sind z. B. beziehbar von Advanced Photo
Nix, Inc., Massachusettes. Der Mikrocontroller 2212 kann
z. B. ein Motorola 68 HC 16 sein.
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Die
exakten Eigenschaften der Sensoren 2202, 2204 und
der Filter 2206, 2208, die die Wellenlängenübertragungsbereiche
der obigen Filter umfassen, sind nicht so kritisch für die vorliegende
Erfindung als zu verhindern, dass der Fluoreszenzsensor Ausgangssignale
wegen ultraviolettem Licht erzeugt und der Ultraviolettsensor ein
Ausgangssignal wegen sichtbarem Licht erzeugt. Z. B. könnte anstelle
von oder zusätzlich
zu Filtern ein Authentifikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung
einen Ultraviolettsensor einsetzen, welcher nicht auf Licht anspricht
mit einer Wellenlänge
langer als 400 nm und/oder einen Fluoreszenzsensor, welcher nicht
anspricht auf Licht mit einer Wellenlänge von kürzer als 400 nm.
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Kalibrierpotentiometer 2218, 2220 ermöglichen
die Verstärkung
der Verstärker 2210, 2214 auf
geeignete Niveaus einzustellen. Die Kalibrierung kann durchgeführt werden
durch Anordnen eines Stock weißes
fluoreszierendes Papiers auf die Transportplatte 2114,
so dass diese vollständig
die rechteckige Öffnung 2116 der 60 überdeckt.
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Die
Potentiometer 2218, 2220 können so eingestellt sein, dass
der Ausgang der Verstärker 2210, 2214 5
Volt beträgt.
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Die
Verwendung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
eines Dokumentenauthentifizierungssystems, wie in 61 dargestellt, bezüglich der Authentifikation
von US-Währung wird
nun beschrieben werden. Wie oben diskutiert, ist es ermittelt worden,
dass echte US-Währung
einen hohen Grad an ultraviolettem Licht reflektiert und nicht fluoresziert
unter Ultraviolettbeleuchtung. Es wird ebenso bestimmt, dass unter
Ultraviolettbeleuchtung falsche US-Währung eine der vier ungelisteten
Eigenschaftsfälle
erfährt:
- 1) Reflektiert einen niedrigen Grad an ultraviolettem
Licht und fluoresziert;
- 2) reflektiert einen niedrigen Grad an ultraviolettem Licht
und fluoresziert nicht;
- 3) reflektiert einen hohen Grad an ultraviolettem Licht und
fluoresziert;
- 4) reflektiert einen hohen Grad an ultraviolettem Licht und
fluoresziert nicht.
-
Falsche
Banknoten in den Kategorien (1) und (2) können ermittelt werden durch
einen Währungsauthentifizierer,
der einen Ultraviolettlichtreflektionstest gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet. Falsche Banknoten in Kategorie
(3) können
ermittelt werden durch einen Währungsauthentifizierer,
der sowohl einen Ultraviolettlichtreflektionstest als auch einen
Fluoreszenztest gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
verwendet. Nur Fälschungen
in Kategorie (4) können
nicht durch die Authentifikationsverfahren der vorliegenden Erfindung
ermittelt werden.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird Fluoreszenz durch ein Signal bestimmt, das über dem Rauschpegel liegt.
Somit wird das verstärkte
Fluoreszenzsensorsignal 2222 ungefähr 0 Volt für eine echte US-Währung sein
und wird zwischen ungefähr
0 und 5 Volt bei falschen Banknoten variieren in Abhängigkeit
von ihren Fluoresziereigenschaften. Entsprechend wird ein Authentifikationssystem
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
Banknoten zurückweisen,
wenn ein Signal 2222 ungefähr 0 Volt übersteigt.