SE451041B

SE451041B - Banknote reading unit

Info

Publication number: SE451041B
Application number: SE8102609A
Authority: SE
Inventors: Bo Nyman
Original assignee: Bo Nyman
Priority date: 1981-04-24
Filing date: 1981-04-24
Publication date: 1987-08-24
Also published as: SE8102609L

Abstract

The reading unit has light sources and light-sensitive elements. The light sources (11) are placed on one side of the banknote (1) and transmit infra-red light within a wavelength interval which is less than ten per cent of the wavelength. The light-sensitive elements (12,13) are located so as to probe the light transmitted through the banknote. Components are provided to produce relative movement between light sources and sensitive elements on the one hand, and the banknote on the other. This permits reading at a number of points on the banknote. The positioning of the light sources and sensitive elements is in rows so that transmission and probing takes place over a rectangular area. Two memories are used -one storing digital values from the light sensitive elements, the other predetermined values, and a comparative circuit compares data from them. (Provisional Basic advised week J49)

Description

451 041 samt där organ förefinns anordnade att åstadkomma en relativrörelse mellan ljuskällorna och de ljuskänsliga elementen å ena sidan och sedeln å andra sidan och utmärkes av, att ljuskällorna är anordnade att utsända infrarött ljus inom ett våglängdsintervall, vilket understiger lÛZ av våglängden och av, att ljuskällorna på känt sätt förefinns placerade på ena sidan om ett plan, i vilket en sedel är avsedd att införas och av, att på andra sidan om planet dels ljuskänsliga element, dels en spegel förefinns placerade, vil- ken spegel är anordnad att reflektera genom sedeln transmitterat ljus till- baka till nämnda ena sida om planet, vid vilken sida ytterligare ljuskänsli- ga element förefinns förutom nämnda ljuskällor. 451 041 and where means are provided to effect a relative movement between the light sources and the light-sensitive elements on the one hand and the banknote on the other hand and are characterized in that the light sources are arranged to emit infrared light within a wavelength range, which is less than the light sources in a known manner are located on one side of a plane, in which a banknote is intended to be inserted and in that on the other side of the plane partly light-sensitive elements and partly a mirror are placed, which mirror is arranged to reflect through the banknote transmitted light back to said one side of the plane, at which side there are additional light-sensitive elements in addition to said light sources.

Nedan beskrives uppfinningen närmare i samband med bifogade ritning, där - fig. l visar ett schematiskt snitt av en inmatníngsdel för sedlar i en se- delavläsníngsanordning. - fig. 2 visar en schematisk vy av en sedelavläsningsanordning. - fig. visar den i fig. l visade inmatningsdelen ovanifrån. 3 - fig. Ä visar en principiell del av en avläsningsramp. - fig. 5 visar en avläsningsramp enl. uppfinningen. - fig. 6 visar i vy den med aktiva element försedda sidan av en avläsnings- ramp. - fig. 7 visar ett blockschema över en anordning enl. en utföringsform av uppfinningen.The invention is described in more detail below in connection with the accompanying drawing, in which - Fig. 1 shows a schematic section of an input part for banknotes in a banknote reading device. Fig. 2 shows a schematic view of a banknote reading device. Fig. shows the input part shown in Fig. 1 from above. 3 - Fig. Ä shows a principal part of a reading ramp. Fig. 5 shows a reading ramp according to the invention. Fig. 6 shows in the view the side of an unloading ramp provided with active elements. Fig. 7 shows a block diagram of a device according to an embodiment of the invention.

Föreliggande uppfinning avser inte anordningar för in- och utmatning av sed- lar i sig, varför dessa inte beskrives nedan mera än vad som är nödvändigt för förståelsen av uppfinningen.The present invention does not relate to devices for inputting and dispensing banknotes per se, therefore these are not described below more than is necessary for the understanding of the invention.

I fig. 1 visas ett schematiskt snitt av en inmatníngsdel för sedlar 1 i en sedelavläsningsanordning.Fig. 1 shows a schematic section of an input part for banknotes 1 in a banknote reading device.

Inmatningsdelen exemplifieras med drivna rullar 2, vilka är avsedda att me- delst friktion mot sedeln inmata denna över en platta eller skiva 3. l in- matningsänden förefinns en trattliknande anordning Å för styrning av sedeln under inmatningen.The feeding part is exemplified by driven rollers 2, which are intended to feed it by friction against the banknote over a plate or disc 3. At the feeding end there is a funnel-like device Å for guiding the banknote during feeding.

I fig. 3 visas en inmatad sedel, föreställande en svensk hundrakronorssedel.Fig. 3 shows a banknote entered, representing a Swedish hundred kronor banknote.

Avkänningsanordningar i form av avläsningsramper 5,6 förefinns placerade ex- empelvis i det i fig. l och 3 visade läget. Med streckade linjer antydes yt- terligare avkänningsramper 7,8. 451 041 Avläsningsramperna 5,6 är antingen stationärt anordnade eller anordnade att utföra en rörelse tvärs en sedel. Den senare utföringsformen visas icke på ritningen. En dylik rörelse åstadkommes på lämpligt känt sätt.Sensing devices in the form of reading ramps 5,6 are located, for example, in the position shown in Figs. 1 and 3. Dashed lines indicate additional sensing ramps 7,8. 451 041 The reading ramps 5,6 are either stationary arranged or arranged to perform a movement across a banknote. The latter embodiment is not shown in the drawing. Such movement is effected in a suitably known manner.

En föredragen utföringsform för att avläsa en sedel är dock att anbringa av- läsníngsrampen eller -ramperna stationärt och låta en sedel medelst lämplig drivanordning av känt slag matas förbi avläsningsrampen eller -ramperna.However, a preferred embodiment for reading a banknote is to arrange the reading ramp or ramps stationary and let a banknote be fed past the reading ramp or ramps by means of a suitable drive device of known type.

Avläsningsrampen 5,6 innefattar, en ljusutsändande del 5 och en ljusavkän- nande del 6, såsom visas i fig. 4.The reading ramp 5,6 comprises, a light emitting part 5 and a light sensing part 6, as shown in Fig. 4.

Den ljusutsändande delen 5 innefattar ett antal ljuskällor 9, företrädesvis arrangerade i en rad, såsom åskådliggöres i fig. 6. Den ljusavkännande de- len 6 innefattar ett antal på motsvarande sätt arrangerade ljuskänsliga ele- ment 10. Enl. denna utföringsform utsändes således ljus från ljuskällorna 9, vilket efter transmission genom sedeln l mottages av de ljuskänsliga elemen- ten l0, varvid ett i huvudsak rektangulärt omrâde avläses.The light emitting part 5 comprises a number of light sources 9, preferably arranged in a row, as illustrated in Fig. 6. The light sensing part 6 comprises a number of correspondingly arranged light-sensitive elements 10. According to In this embodiment, light is thus emitted from the light sources 9, which after transmission through the banknote 1 is received by the light-sensitive elements 10, whereby a substantially rectangular area is read.

Enl. uppfinningen innefattar avläsningsrampen 5,6 emellertid en del 5 för- sedd med både ljuskällor il och ljuskänsliga element 12 samt en del 6 för- sedd med ljuskänsliga element 13 och en spegel lä. Enl. denna utföringsform utsändes ljus från ljuskällorna ll. Efter transmission genom en sedel motta- ges ljuset av de ljuskänsliga elementen 13 på den andra delen 6. Emellertid reflekteras en viss del av det transmitterade ljuset mot spegeln lå på den andra delen 6, varefter det reflekterade ljuset ånyo transmitteras genom se- deln och mottages av de ljuskänsliga elementen 12 i den förstnämnda delen 12.According to. the invention comprises the reading ramp 5,6, however, a part 5 provided with both light sources il and light-sensitive elements 12 and a part 6 provided with light-sensitive elements 13 and a mirror lä. According to. In this embodiment, light is emitted from the light sources 11. After transmission through a banknote, the light is received by the light-sensitive elements 13 on the second part 6. However, a certain part of the transmitted light is reflected against the mirror lying on the other part 6, after which the reflected light is again transmitted through the banknote and received of the photosensitive elements 12 in the first-mentioned part 12.

Ljuskällorna 9,11 är enl. uppfinningen anordnade att utsända infrarött ljus, företrädesvis inom ett relativt smalt spektrum. Enl. en föredragen utföríngs- form utnyttjas infrarött ljus inom våglängdsomrâdet 900 - 1600 nm (nanometer) med ett våglängdsintervall d.v.s. en bredd understigande 10% av våglängden, företrädesvis omkring 100 nm. Sådant infrarött ljus alstras medelst lysdio- der och ett filter bestående av kiselföreningar, vilket nedbringar nämnda bredd.The light sources 9,11 are acc. the invention arranged to emit infrared light, preferably within a relatively narrow spectrum. According to. In a preferred embodiment, infrared light is used in the wavelength range 900 - 1600 nm (nanometers) with a wavelength range i.e. a width of less than 10% of the wavelength, preferably about 100 nm. Such infrared light is generated by means of LEDs and a filter consisting of silicon compounds, which reduces said width.

De ljuskänsliga elementen l2,l3 utgöres av fototransistorer eller motsvaran- de ljuskänsliga organ. 451 041 Genom att utnyttja infrarött ljus inom ett relativt smalt vâglängdsomräde erhålles en mycket stor känslighet för färgnyanser och papperskvalitet i en sedel. Däremot är sådant infrarött ljus relativt okänsligt för normal smuts, vid en transmission genom en sedel, d.v.s. enl. utföringsformen visad i fig. Q.The light-sensitive elements l2, l3 consist of phototransistors or corresponding light-sensitive means. 451 041 By using infrared light within a relatively narrow wavelength range, a very high sensitivity to color shades and paper quality in a banknote is obtained. On the other hand, such infrared light is relatively insensitive to normal dirt, in a transmission through a banknote, i.e. according to. the embodiment shown in Fig. Q.

Medelst utföringsformen i fig. Å ernås således att såväl nya som normalt Smutsade sedlar kan avläsas med mycket stor noggrannhet. Medelst utförings- formen i fig. 5 ökas denna noggrannhet ytterligare genom att ljus, vilket transmitterats en resp. tvâ gånger genom en sedel avkännes. Vid transmit- tering två gånger genom sedeln påverkas resultatet givetvis i högre grad av smuts på sedeln.By means of the embodiment in Fig. Å, it is thus achieved that both new and normally soiled banknotes can be read with very high accuracy. By means of the embodiment in Fig. 5, this accuracy is further increased by light, which is transmitted a resp. twice through a banknote is detected. When transmitted twice through the banknote, the result is of course affected to a greater degree by dirt on the banknote.

Det infraröda ljuset av ovan nämnt slag har visat sig, som nämnts kunna utnyttjas för att avslöja mycket små färgskiftningar och olika papperskva- liteter mellan sedlar. Detta sammanhänger med att infrarött ljus, då sprid- ningen i våglängd - bredden - är liten, påverkas starkt vad avser intensi- tet vid transmission genom olika papperskvaliteter och olika färger.The infrared light of the kind mentioned above has been shown, which as mentioned can be used to reveal very small color shifts and different paper qualities between banknotes. This is due to the fact that infrared light, when the spread in wavelength - the width - is small, is strongly affected in terms of intensity during transmission through different paper qualities and different colors.

Som ovan angivits sker enl. uppfinningen en avkänning av delar av eller hela sedeln genom en relatívrörelse mellan avläsningsramperna 5,6 och se- deln l. Detta sker enl. en föredragen utföringsform så, att nämnda relativ- rörelse sker stegvis, då sedeln är stilla relativt avläsningsramperna, var- vid avläsning sker utmed ett antal parallella linjer eller områden över se- deln. Emellertid kan avläsningen också ske över hela sedelns yta eller ge- nom att relativrörelsen är kontinuerlig medan avläsning sker momentant vid vissa på varandra följande tidssteg.As stated above, according to the invention a sensing of parts of or the whole banknote by a relative movement between the reading ramps 5,6 and the banknote 1. This is done according to a preferred embodiment so that said relative movement takes place stepwise, when the banknote is still relative to the reading ramps, whereby reading takes place along a number of parallel lines or areas above the banknote. However, the reading can also take place over the entire surface of the banknote or because the relative movement is continuous, while reading takes place momentarily at certain successive time steps.

Enl. en föredragen utföringsform av uppfinningen förefinns en elektronisk anordning, till vilken avläsningsramperna är anslutna, vilken nedan beskri- ves i samband med att dess funktion beskríves. En dylik anordning kan ges ett stort antal utföranden för att utföra de avsedda funktionerna, varför anordningen enl. fig. 7 endast är ett utföringsexempel. l fig. 7 antages de ljuskänsliga elementen lÛ,l3,l2, liksom ljuskällorna 9,11 innefattade i avläsningsramperna 5,6. Att flera utföringsformer av avläsningsramperna 5,6 angivits påverkar i princip icke anordningens enl. fig. 7 utförande. En central enhet av typen mikroprocessor 15 eller mik- 451 041 rodator är anordnad att styra ljuskällorna och/eller de ljuskänsliga elementen i avläsningsramperna 5,6 så att avläsning sker enl. något av de ovan angivna alternativa avläsningsmetoderna. Mikroprocessorn 15 är härvid även anordnad att styra en motor 16 för ovan nämnda relativrö- relse mellan avläsningsramperna 5,6 och sedeln i.According to. a preferred embodiment of the invention is an electronic device to which the reading ramps are connected, which is described below in connection with its function being described. Such a device can be given a large number of embodiments for performing the intended functions, so that the device according to Fig. 7 is only an embodiment. In Fig. 7, the light-sensitive elements l0, l3, l2, as well as the light sources 9,11 included in the reading ramps 5,6 are assumed. The fact that several embodiments of the reading ramps 5,6 have been stated does not in principle affect the device according to Fig. 7 embodiment. A central unit of the type microprocessor 15 or microprocessor is arranged to control the light sources and / or the light-sensitive elements in the reading ramps 5,6 so that reading takes place according to any of the above alternative reading methods. The microprocessor 15 is in this case also arranged to control a motor 16 for the above-mentioned relative movement between the reading ramps 5,6 and the banknote i.

Avläsníngsprocessen startas medelst en signal till mikroprocessorn l5, vilken signal alstras medelst íntryckning av en knapp på ett tangent- bord 17, brytning av en ljusbana medelst en ínstucken sedel eller an-. nat lämpligt sätt. När mikroprocessorn l5 mottagit nämnda signal akti- verar denna motorn l6 för relativförskjutning av sedeln relativt av- känningsramperna 5,6, där motorn företrädesvis driver rullarna 2 så att sedeln frammatas stegvis en exakt längd. Varje gäng rullarna 2 -stannar tänder mikroprocessorn lysdioderna 9,11 och aktiverar foto- transistorerna l0,l3,l2 i avläsningsramperna 5,6. Signalerna från fo- totransistorerna avkännes en och en av en krets 18, vilken dels inne- fattar en räknare anordnad att således successivt ansluta var och en av fototransistorerna, dels innefattar analog/digítalomvandlare. Den så- lunda alstrade digitala signalen innehåller information avseende av resp. fototransistor mottagen ljusintensitet. Denna signal inlagras i ett minne av typen RAM-minne 20. lnlagringen sker medelst en inmat- ningsenhet 19 innefattande en räknare. Räknarna i de två kretsarna 18, 19 styres lämpligen av en i mikroprocessorn l5 förefintlig oscillator. l RAM-minnet 20 förefinns således information avseende av var och en av fototransistorerna l0,l3,l2 mottagen ljusintensitet.The reading process is started by means of a signal to the microprocessor 15, which signal is generated by pressing a button on a keyboard 17, breaking a light path by means of a inserted banknote or the like. in an appropriate manner. When the microprocessor 15 has received said signal, it activates the motor 16 for relative displacement of the banknote relative to the sensing ramps 5,6, where the motor preferably drives the rollers 2 so that the banknote is advanced stepwise to an exact length. Each set of rollers 2 stops, the microprocessor turns on the LEDs 9,11 and activates the phototransistors 10, 13, 12 in the reading ramps 5,6. The signals from the phototransistors are sensed one by one by a circuit 18, which partly comprises a counter arranged so as to successively connect each of the phototransistors, and partly comprises analog / digital converters. The digital signal thus generated contains information regarding resp. phototransistor received light intensity. This signal is stored in a memory of the type RAM memory 20. The storage takes place by means of an input unit 19 comprising a counter. The counters in the two circuits 18, 19 are suitably controlled by an oscillator present in the microprocessor 15. Thus, in the RAM 20 there is information regarding the light intensity received by each of the phototransistors 10, 13, 12.

Vidare förefinns ett andra RAM-minne 21, i vilket värden motsvarande de ' i det förstnämnda minnet förefinns lagrade. Värden inmatas i det andra minnet Zl under en kalibreringsfas, vilken föregår egentlig användning av anordningen och vilken tillgår på följande sätt.Furthermore, there is a second RAM 21, in which values corresponding to those in the first-mentioned memory are stored. Values are entered in the second memory Z1 during a calibration phase, which precedes the actual use of the device and which is accessed in the following manner.

Ett antal sedlar av samma valör, men med olika grad av nedsmutsning av- kännes på ovan angivet sätt, varvid kretsen 19 inmatar värden i minnet 2l, som sedan avkännes av mikroprocessorn 15. När ett antal sedlar på så sätt avkänts är mikroprocessorn anordnad att bilda ett medelvärde för ljusintensiteten i varje punkt och anordnad att inlagra dessa vär- den i det andra minnet 21. 451 041 För det fall att anordningen är avsedd att användas för olika valörer och/eller valutor förefinns nämnda medelvärden för varje sådan sedel inlagrade i ett ytterligare minne 22, visat streckat i fig. 7, från vilket värden motsvarande en aktuell sedel inmatas i det andra minnet Zl.A number of banknotes of the same denomination, but with different degrees of soiling are sensed in the manner indicated above, the circuit 19 inputting values into the memory 21, which are then sensed by the microprocessor 15. When a number of banknotes are sensed in this way, the microprocessor is arranged to form an average value for the light intensity at each point and arranged to store these values in the second memory 21. 451 041 In the event that the device is intended to be used for different denominations and / or currencies, said average values for each such banknote are stored in an additional memory 22, shown in dashed lines in Fig. 7, from which values corresponding to a current banknote are entered in the second memory Z1.

Vid avläsning av en sedel föreligger således aktuella avlästa värden i det första minnet 20 och referens- eller kalibreringsvärden i det andra minnet 21. Värdena i dessa två minnen 20,21, jämföras i en där- r för anordnad jämförelsekrets 23, vars utsignal till mikroprocessorn 15 bär information om avvikelsen mellan värdena.When reading a banknote, there are thus current read values in the first memory 20 and reference or calibration values in the second memory 21. The values in these two memories 20, 21, are compared in a comparator circuit 23 arranged there, the output of which to the microprocessor 15 carries information about the deviation between the values.

Mikroprocessorn 15 är härvid anordnad att jämföra avvikelsen med accep- tabla avvikelser lagrade i dess minne eller i ett fristående minne, ex- empelvis det ytterligare minnet 22. Faller härvid avvikelserna inom ac- ceptabel nivå accepteras den avlästa sedeln, medan den refuseras om av- vikelserna är större än vad som är acceptabelt.The microprocessor 15 is in this case arranged to compare the deviation with acceptable deviations stored in its memory or in a stand-alone memory, for example the additional memory 22. If the deviations fall within an acceptable level, the read banknote is accepted, while it is rejected if the deviations are greater than what is acceptable.

Förutsatt att den avlästa sedeln accepteras är mikroproeessorn anordnad att aktivera en eller flera motorer 2h,25 för utmatningau växelsedlar eller för aktivering av annan anordning, för vilken betalning därvid är effektuerad.Provided that the read banknote is accepted, the microprocessor is arranged to activate one or more motors 2h, for dispensing banknotes or for activating another device, for which payment is thereby effected.

Givetvis kan motorerna 2h,2S i fig. 7 utbytas mot andra anordningar så- som reläer, signallampor eller andra organ.Of course, the motors 2h, 2S in Fig. 7 can be replaced by other devices such as relays, signal lamps or other means.

I fig. 2 visas schematiskt en frontvy av en anordning för växling av sedlar. Härvid kan växling ske inom samma valuta eller mellan olika va- lutor. I det senare fallet är i det mikroprocessorn 15 tillhöriga min- net aktuella växelkurser inmatada. På ett tangentbord 17 inknappas vil- ken sedel, som skall växlas och vilken valuta och valörer, som önskas.Fig. 2 schematically shows a front view of a device for exchanging banknotes. In this case, exchange can take place within the same currency or between different currencies. In the latter case, current exchange rates are entered in the memory associated with the microprocessor 15. On a keyboard 17 you enter which banknote is to be exchanged and which currency and denominations are desired.

Sedeln, som skall växlas införes i inmatningsdelen M och de tillväxlade sedlarna utmatas i en utmatningsdel 26. Lämpligen förefinns en display 27 eller motsvarande för avläsning av vad som inknappats, aktuella väx- elkurser etc.The banknote to be exchanged is inserted in the input part M and the exchanged banknotes are output in an output part 26. Suitably there is a display 27 or equivalent for reading what has been entered, current exchange rates, etc.

Det är således helt tydligt att föreliggande uppfinning, där transmit- terat infrarött ljus utnyttjas och där en sedel avkännes utmed en rad parallella områden, möjliggör att en mycket stor mängd olika sedlar kan avkännas med hög säkerhet. Detta medför i sin tur att en anordning enl. uppfinningen kan utnyttjas för växlingsautomater, där växling kan ske mellan olika valörer och/eller valutor, liksom att anondningen med för- 4i\ 451 041 del kan utnyttjas För utsortering av slitna och/eller hårt smutsade sed- lar.It is thus quite clear that the present invention, where transmitted infrared light is used and where a banknote is sensed along a number of parallel areas, enables a very large number of different banknotes to be sensed with high security. This in turn means that a device according to the invention can be used for exchange machines, where exchange can take place between different denominations and / or currencies, as well as that the application can be used to advantage for sorting out worn and / or heavily soiled banknotes.

Det är helt tydligt att uppfinningen kan varieras på en mängd för fack- mannen uppenbara sätt utan att uppfinningstanken frångås.It is quite clear that the invention can be varied in a number of ways obvious to the person skilled in the art without departing from the inventive concept.

Således kan exempelvis lysdioder och fototransístorer vara arrangerade på annat sätt än utefter en rät linje och antalet lysdioder och foto- transistorer kan varieras i förhållande till varandra. Vidare kan lys- dioderna och/eller fototransistorerna vara kontinuerligt aktiverade i stället för att, såsom ovan nämnts, aktiveras vid varje avläsningstíll~ fälle.Thus, for example, LEDs and phototransistors can be arranged in other ways than along a straight line and the number of LEDs and phototransistors can be varied in relation to each other. Furthermore, the LEDs and / or phototransistors can be continuously activated instead of, as mentioned above, being activated at each reading position.

Vidare skall uppfinningen inte anses begränsad till sedelavläsníng, utan kan utnyttjas för avläsning av värdehandlingar, dokument etc.Furthermore, the invention should not be considered limited to banknote reading, but can be used for reading valuables, documents, etc.

Uppfinningen skall således inte anses begränsad till ovan angivna utfö- ringsformer, utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna fam.The invention is thus not to be considered limited to the above-mentioned embodiments, but can be varied within the scope of the appended claims.

Claims

1. 451 041 Patent claims 1. Device for reading banknotes, i.e. for reading banknotes of various kinds, including light sources and light-sensitive elements, where the light sources (9; ll) are located on one side of the banknote (1) and are arranged to emit infrared light and where light-sensitive elements (l0; l2) , l3) are located and arranged to sense light transmitted by the banknote (1), and where means (2, 16) are provided to effect a relative movement between the light sources7 (9; 11) and the light-sensitive elements (10; 12) , l3) on the one hand and the banknote (1) on the other hand, characterized in that the light sources (9; l1) are arranged to emit infrared light within a wavelength range which is less than 10% of the wavelength and in that the light sources ( ll) in a known manner are located on one side of a plane (3), in which a banknote (l) is intended to be inserted and in that on the other side of the plane partly light-sensitive elements (l3) and partly a mirror (lä) ) are located, which mirror (lä) is arranged to reflect light transmitted through the banknote (1) s back to said one side of the plane (3), at which side additional light-sensitive elements (12) are present in addition to said light sources (li).

Device according to claim 1, characterized in that each of the light-sensitive elements (10; 12, 13) is arranged to emit an electrical signal corresponding to the received light intensity of an electronic circuit (i8, l9, l5) is arranged to store digital values corresponding to the signals in a memory (20) and in that an additional memory (21) is present, in which predetermined values corresponding to the values from the light-sensitive elements (l0; l2,13) are stored and by the fact that a comparison circuit (23) is arranged to compare the values in the two memories (20,21). 4 .: ns