TWI413027B - 文件檢視系統 - Google Patents

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TWI413027B
TWI413027B TW095129197A TW95129197A TWI413027B TW I413027 B TWI413027 B TW I413027B TW 095129197 A TW095129197 A TW 095129197A TW 95129197 A TW95129197 A TW 95129197A TW I413027 B TWI413027 B TW I413027B
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Description

文件檢視系統
本發明係有關一種包含沿著傳輸路徑傳送文件通過檢視機台用傳輸系統之文件檢視系統；在檢視機台至少包含一超音波檢視裝置，此裝置包括在傳輸路徑另一側配置超音波傳送與接收之收發器，以及監視由接收器接收之超音波信號用處理系統。
此類裝置被廣泛的使用於監視安全性文件，例如鈔票，以提供厚度只是(作為雙重偵測)。也可以用作膠帶偵測(亦即偵測是否有使用黏著膠帶修復鈔票之破裂處)、浮水印偵測與檢視(亦即是否存有浮水印以及浮水印樣式)、破損偵測(偵測沒有延伸至邊緣之閉合式破損以及延伸至邊緣之開放式破損)、折角偵測以及安全線偵測。這些系統的基本運作原理為偵測穿透鈔票或由鈔票反射之超音波密度以推測有關此鈔票之資訊。
為了達到精確涵蓋一張鈔票，通常會配置不只一對的超音波發射器與接收器，這些收發對緊鄰排列，典型地穿越鈔票傳送路徑。在這些情況下會產生一問題，特別是當文件以高速，例如10m/s(等同每分鐘傳送1800張鈔票)的速度傳送時，並沒有時間消除不需要的超音波反射進而在接收信號產生雜訊。
US－B－6407964說明藉由將轉換器對的視線與文件移動方向對齊，使得任何反射之超音波直接遠離接收轉換器來嘗試解決此一問題。此一排列方式之問題為較遠之轉換器對通常配置於傳輸方向的上游與/或下游，如此反射之超音波將會有與其他轉換器對互相干擾的風險。
依據本發明之第一觀點，此文件檢視系統具有下列特性，一超音波吸收材料配置於該等轉換器周圍以及面對該傳輸路徑以吸收由文件反射之超音波。具有比該吸收材料更低之摩擦係數之文件引導裝置，其部分延伸覆蓋該吸收材料以避免使用時該等文件接觸該吸收材料，將該吸收材料暴露於至少緊鄰轉換器之傳輸路徑下。
在本發明之此一觀念中，我們使用包覆在轉換器周圍之超音波吸收材料，如此任何反射之超音波會被此材料吸收而不反射。然而我們知道典型的超音波吸收材料會明顯地阻礙文件沿著傳輸路徑傳送，對於轉換器而言此一傳送很重要，因此超音波吸收材料必須盡可能靠近傳輸路徑。當沿著傳送路徑通過之文件並未保持非常平坦時，該文件則會有接觸超音波吸收材料的風險，超音波吸收材料典型地具有較高的摩擦係數，因而造成文件堵塞或者減慢文件移動的速度。因此我們提出一個額外的文件引導裝置，沿著吸收材料覆蓋以預防文件與吸收材料接觸。文件引導裝置當必須能夠允許轉換器對之視線通過，在某些範例中，可以遮蔽部分的視線。例如當超音波具有足夠的強度時便可以接收。
在本發明之此一觀念中，轉換器間之視線較佳地與傳輸路徑垂直。此視線可以是非垂直角度，但最好是垂直以將沿著傳輸路徑反射之超音波最小化。
在一範例中，文件引導裝置包括具有一或多個軌道之文件導引器。這些導引器可以互相平行並且與傳輸路徑平行或不與傳輸路徑垂直。換言之，文件引導裝置可以包含文件導引器，此文件導引器包含具有與每一個轉換器對應之開孔的基板，使得超音波可以穿透此基板。如此可以降低文件與超音波吸收材料接觸之風險。
然而此文件引導裝置較佳地包括具有基板與一或多個軌道之文件導引器。此一組和可以由單一金屬基板壓鑄以降低成本以及降低組裝難度。
文件引導裝置典型地包含一對配置於傳輸路徑兩側之文件導引器，其中一個與發射轉換器連結，另一個則與接收轉換器連結。
吸收材料可以由聚氨酯泡棉製造，其通常為低密度。
如上所述，本發明之第一觀念提供使用超音波吸收材料而不妨礙文件移動並允許高速運作之方法。
上述方法可能之缺點為需要超音波吸收材料。因此依據本發明之第二觀念提供一文件檢視系統，此系統之特性為該轉換器對間所定義之視線以下列方向延伸i)與該傳輸路徑垂直之平面，以及ii)與該傳輸路徑並不垂直之角度，該選擇之角度使得由該傳輸路徑上一文件反射之超音波會反射至機殼，該超音波會消失而不被轉換器接收。
在此觀念中，轉換器對間之視線是並不與傳輸路徑垂直，或者與傳輸路徑垂直之平面垂直，如此超音波會反射至傳輸路徑的任一側，接著將之排列為反射之超音波會反射至機殼而被機殼吸收。此一方式需要依據機構構造小心配置轉換器對，使得從文件地一次反射之超音波會直接反射至機殼主體，機殼可以接受更多之反射並消除之，因此接收轉換器不會接收到。此視線與傳輸路徑的角度典型地為30°或45°。
在上述兩個觀念中，此系統可能更包含排列成線性陣列之多個超音波檢視裝置，陣列方向較佳地與傳輸方向垂直。此一排列方式可以沿著傳輸方向完整的檢視整個文件寬度。
為了增加從文件擷取資訊的速率，此系統較佳地更包含一或多個線性陣列，這些陣列沿著傳輸路徑方向緊鄰排列。
在一陣列中，因為每一個轉換器的實際體積，因此緊鄰轉換器之間的特定區域將會對應至文件未監視區域。為了解決此一問題，陣列內之轉換器與緊鄰陣列之轉換器在陣列排列方向較佳地有一位移。
本發明係為一種文件檢視系統，其包含沿著一傳輸路徑傳送文件通過一檢測機台之一傳輸系統；在該檢測機台中有至少一個超音波檢測裝置，該等裝置包括分別配置於該傳輸路徑兩側之超音波發射與接收轉換器，以及一處理系統用以監測由該接收轉換器接收之多個超音波信號，一超音波吸收材料配置於該等轉換器周圍以及面對該傳輸路徑以吸收由文件反射之超音波；以及文件引導裝置，其具有比該吸收材料更低之摩擦係數，部分延伸覆蓋該吸收材料以避免使用時該等文件接觸該吸收材料，將該吸收材料暴露於至少緊鄰該等轉換器之該傳輸路徑下。
圖式簡單說明
第1圖為偵測器第一範例之測試圖，以及部分剖面圖。
第2圖第1圖沿著A－A線之剖面圖。
第3圖為第1圖所示感測器陣列之分解圖。
第4圖展示收發器之配置與電路板之配置圖。
第5圖為發射器信號產生電路之線路圖。
第6圖為第5圖所示線路之時序圖。
第7A與7B圖為接收轉換器處理電路之方塊電路圖。
第8與9圖分別為未使用聲音泡棉時當有一文件以及沒有文件時信號通道之超音波信號傳送與接收圖。
第10圖唯一信號通道關鍵參數示意圖。
第11－20圖為各種具有膠帶與破洞以及沒有任何膠帶與破洞之鈔票之接收信號振幅。
第21－24圖為分別使用918微秒、233微秒、123微秒與109微秒之突發速率檢視同一鈔票時接收信號波形圖。
第25圖為具有膠帶與封閉式破洞之DRE 100鈔票以30°感測器夾角、20mm間隔以及與每一轉換器距離10mm、以及突發速率為918微秒之輸出信號。
第26圖與第25圖類似，但感測器夾角降低為0°。
第27圖與第26圖類似，但突發速率降低為223微秒。
第28圖與第26圖類似，但鈔票與發射器的距離為4mm。
第29圖為第7圖接收器電路之帶通濾波器頻率響應圖。
第30圖為依據本發明第二系統範例之示意圖。
第31圖為依據本發明之系統與文件分類系統整合之示意圖。
 較佳實施例之詳細說明
第14圖之文件檢視系統以標號10表示，此系統配置於鈔票排列器(在參考第31圖時有更詳細的說明)之鈔票傳送路徑12緊鄰部分，圖中鈔票是由右邊傳送至左邊。
緊鄰偵測器10之傳送路徑12部分定義為傳送帶14、16之上方與下方對，第2圖可以看到每一對之上方傳送帶14、16。當傳送鈔票時傳送帶14、16通常沿著鈔票中心延伸。每一條上方傳送帶14、16包覆經由軸承36、38固定於基板20之滾軸18A、18B，下方傳送帶16同樣地包覆經由另一側軸承固定於基板20之滾軸。
鈔票依序傳送經過偵測器10，一組四個上方與下方對齊配對間隔開支O形圈24A－24D；26A－26D(26B－26D圖中未顯示)沿著偵測器10延展方向配置並且包覆各自對應之滾軸30A－30D；32A－32D。每一組滾軸30A、30B、30C、30D之下方兩個滾軸以無法旋轉方式固定於軸承36、38(滾軸18亦固定與此二軸承)，這些軸承可以固定於基板20上轉動。O形環亦延伸包覆滾軸30A’－30D’；32A’－32D’。O形環由傳送帶14驅動，使之經由固定於軸承36之滾軸18A讓軸承36轉動。
一對感測器固定板40、41固定於滾軸固定板或基板20，三對上方與下方感測器陣列42、44；46、48以及52、52分別固定於固定板40、41。
每一感測器陣列42－52具有類似的組配，但其配置位置有些微不同，下面將針對陣列42、44做進一步詳細說明。
如第3圖所示，感測器陣列42具有六個感測器位置60這些位置排列於機構61內一直線上並互相緊鄰。如第1圖所示，機構亦提供轉換器陣列46、50位置。在每一位置內固定相對應之超音波轉換器62，轉換器是由螺絲66固定於後蓋64。
每一轉換器62為高頻超音波轉換器，例如Murata製造有限公司生產之MA200D型轉換器。表1列出轉換器62之主要特性。
在較佳實施例中，轉換器以大約220kHz頻率對應之1.5mm波長發射。然而也可以使用更高的頻率，例如10MHz。
在此範例中，陣列42、46、50之轉換器62發送超音波信號，陣列44、48、52之轉換器則分別接收各自對應之發送轉換器發送之超音波。然而在其他範例中，為了降低互相干擾問題，陣列46、48之轉換器可以相反方式配置，其超音波方向將與另外兩個陣列組相反。
再者，在某些情況下，可以使用單一信號通道，亦即單一發送轉換器以及單一接收轉換器。然而最好能夠使用感測器陣列以達到較佳之文件覆蓋率以及偵測使用單一信號通到時可能遺漏之小破損。
於機構61上黏著一層聲波泡棉300，此聲波泡棉300之開孔與每一陣列之發射轉換器42、46、50中心對齊。
發射轉換器隔離板310是由鋁金屬壓製而成，具有導板部分312以及與傳輸方線平行延伸之平行軌道314。導板部分312具有與開孔302對齊之開孔316，軌道314沿著轉換器發射區域最靈敏區域318一端延伸。以此方式，由轉換器發射之超音波並不會大幅的被軌道314或導板312阻斷。
另一層聲波泡棉320黏著於導板312上層表面，其開孔322與開孔302對齊。
此三個陣列之接收轉換器44、48、52以類似於第3圖所示方式固定，導板312’、軌道314’與聲波泡棉300也是以類似於發射轉換器之方式配置。然而在此範例中並不需要提供與泡棉320對應之額外泡棉層。
如第1圖所示，沿著每一轉換器對42、44；46、48等等延伸之視線以350表示。此視線與傳輸路經垂直，與沿著傳輸方向之平面，如第1圖所示，以及與傳輸方向垂直之平面垂直延伸。
亦即在使用中時，因為鈔票之移動，由鈔票反射至偵測器系統10之超音波將會垂直反射回轉換器，此一方向將會稍微與垂直方向偏移。因此部分反射之超音波會被聲波泡棉吸收。換言之，轉換器陣列可以與鈔票傳輸方向成某一角度配置，例如30°。在此實例中，大部分反射能量會被聲波泡棉吸收。
軌道314與平板部分312避免鈔票與聲波泡棉接觸。如第2圖所示，此三個轉換器陣列再與傳輸方向之橫截面彼此有一位移，如此可以檢視鈔票的全部區域。第4圖展示用以產生、發射、接收以及處理超音波信號之電路。發射轉換器62連接80至發射板70，此發射板亦具有連接器78用以傳輸完成處理之數位信號以做進一步處理。發射電路70藉由元件72、74、76以及86、88、90連接至接收電路84，其中接收轉換器元件82也連接至接收電路84。連接器72－86、86－90間之纜線用以傳送下列信號：●電源供應●積分器用時序信號●取樣與保存電路用時序信號●數位轉換、濾波、取樣與保存電路產生之信號
如第1－4圖所示之範例，轉換器是以緊密的方式排列，第2圖可以更清楚的看出其排列。如上所述，可以使用單一轉換器對(單一通道)或者使用由陣列42、44所組成之單線通道。在使用MA200D轉換器實例中，使用單線通道的問題為所能偵測到之膠帶、破洞或缺損之覆蓋區域大約只有直徑6mm大小。每個轉換器之間與傳輸方向垂直的區域會成為盲點區域，無法偵測此區域內大小約12mm之線、破損等等。如第2圖所示經由將數個轉換器陣列在傳輸方向以互相錯開的排列，如此可以達到完全覆蓋檢視文件。
為了達到較佳的感測器總效能，只有在鈔票進入(鈔票移動時)時才對發射轉換器列供電。
發射轉換器信號產生器
PCB 70上每一個發射轉換器62為一發射信號產生電路100(第5圖)。此電路包含數位脈衝信號產生器102，以所需頻率(220kHz)產生5V之方波脈衝，此脈衝會供應至濾波器與放大器104、106以產生20V正弦波輸出信號。電路104、106之運作時序如第6圖所示(上方波形)。
接收轉換器處理電路
陣列44、48、52中每一接收轉換器62與配置於電路板84上各自對應之處理電路耦合。此電路如第7A圖所示。接收轉換器62產生之信號為差動輸出型式，此信號為輸入到高增益放大器110，例如由Burr Brown製造之INA103，在G＝1000時具有100kHz高頻寬以及低雜訊。此放大器產生之差動輸出會輸入到帶通濾波器112，此帶通濾波器112具有下列特性：●貝賽爾(Bessel)帶通濾波器●4極點●中心頻率：215kHz●3dB頻寬：50kHz●增益28dB●實現方式：2層多反饋(MFB)二階帶通濾波器●運算放大器：OP162濾波器112之頻率響應如第29圖所示。
已濾波信號接著由放大器114加以放大並輸入至整流器116。
整流器之輸出輸入到積分器118，積分信號由取樣與保存電路120(積分器電路以及取樣與保存電路之運作分別由可程式化邏輯電路信號控制(圖中未展示))進行取樣。最後經取樣之信號會通過低波濾波器122。第6圖展示積分器118以及取樣與保存電路120之運作時序範例。
接著對每一取樣信號進行數位化123並與來自其他感測器之數位化信號一同輸入至處理單元124處理單元124之輸出連接至CPU 125。
第7B圖展示簡化電路，其中元件116－122以高速數位－類比轉換器以及更強功能之FPGA與CPU取代。第7B圖之電路使用相同之初始放大與帶通濾波器110、112與114，但接著使用高速、低解析度類比－數位轉換器115將類比信號轉換成數位資料。第7A圖中之整流器116、積分器118、取樣與保存電路120以及低通濾波122是由前置處理FPGA 124B或CPU 125B實現。此電路之優點為可以消除昂貴之類比電路，此一類比“前端”電子設計可以使用於其他不同之感測器，以數位可組配邏輯取代類比固定佈線電子電路具有更大之彈性。這些優點比需要更昂貴之高速類比－數位轉換器之缺點更重要。在第7B圖之改良式設計中，資料是以高頻域取得，因此可以進行主動式回音消除。此外，可能產生額外回音與干擾之次最佳化低成本、機構設置可以藉由複雜的數位信號處理加以改善。
第7圖所示接收電路之運作，使用單一通道取得單一信號取樣點之資訊如第8與第9圖所示。在此範例中並未使用聲波泡棉以示範反射之影響。
第8圖展示當沒有文件位於發射與接收轉換器62間之情況，第9圖則是以較大比率展示當有一文件時之信號處理。
在此範例中，從發射轉換器到開始連續突發超音波之時間大約為900微秒。
如第8圖所示，超音波突波在時間點130、132發射。在發射突波130後等待大約60us產生積分器致能信號134將積分器118致能。當積分器致能後，直接由發射轉換器穿透至接收轉換器之超音波會被接收轉換器接收，已整流信號如136所示，接著終止積分器致能信號134，如此後續因反射被接收轉換器接收之超音波將不會被處理。積分器118之輸出如138所示。必須注意在第8圖中有一段長時間讓所有反射消逝，在所有反射衰減後才會產生下一個突波132。
第9圖展示當文件存在於轉換器之間時取得與產生之信號。波形130、134如上所述，整流器輸出136相對於沒有文件存在時大幅的衰減。這是因為文件吸收了這些超音波。波形138展示在積分視窗期間對接收信號進行積分之結果。
通道運作
此處將參考結構組配與單通道運作說明本發明背後之理論。
第10圖展示單一通道之組配以及影響感測器效能之參數(頻寬、靈敏度、噪訊比)。傳輸路徑12與文件200一同顯示於圖中。在此圖中，感測器夾角並不是零度，雖然本發明的第一個觀念中此夾角為零度。
影響感測器效能的主要參數為：．感測器距離．傳輸位置．發射、反射、吸收與傳送波形．傳輸間隙．感測器角度．突波數目
感測器距離
聲波突波的傳輸時間取決於轉換器62間的距離。突波速率與距離成反比。較短的距離可以產生較佳的時間解析度。
第一個進入的突波與接下來的反射突波兩者的時間間隔與該距離成正比。較長的時間可以較佳地將需要與不需要(回音)的信號做分離。
傳輸位置
兩個轉換器62間之傳輸位置會影響反射波到達的時間，而此一反射波會干擾第一突波。當傳輸路徑12位於兩個轉換器62的中間時，較容易將回音加以分離。
發射波
波長大約為1.5mm。發射轉換器62有效的發射表面尺寸大約8mm。因為此一尺寸只比波長大數倍，我們最好使用平面波。平面波並沒有任何幾何衰減。亦即當轉換器距離增加時接收到的能量為一常數。
反射波
大約95%之發射波會被鈔票以及/或轉換器反射。反射波在此二轉換器與被掃瞄文件200間往返傳輸。反射波會慢慢衰減。此一響應會持續一特定時間並且不允許產生其他量測突波，因為建設性或破壞性干涉會與信號加成。此一效應會降低感測器的噪訊比。使用上述的聲波泡棉可以避免此一問題。
吸收波
聲波吸收與文件的質量(每一單位面積的重量)有關。密度越高的文件則穿透過此文件的發射能量越少。此一特性用作膠帶偵測。
傳輸間隙
傳輸間隙必須盡可能小以增加靈敏度。
突波數目
發射波中較多的突波可以增加接收到的能量(較靈敏)。另一方面，系統必須處理更多會降低靈敏度的反射。
範例
為了評估轉換器對62在偵測具有破洞、刀痕、膠帶與人為破損之效率，必須進行測量。此破損與刀痕為“封閉式”，亦即沿著與鈔票表面之垂直線觀看時無法看到這些破損。這些測量是在鈔票傳輸速度為1.85m/s夏進行。感測器設置如下：●突波數目：2●突波頻率：218.75kHz●突波振幅：20Vp－p●RX增益：72dB●夾角30°●感測器距離：20mm●傳輸間隙：~2－3mm●突波速率：918微秒●積分器起始時間：66微秒●積分期間：43.5微秒
注意到感測器的夾角設置為30°，但在上述使用聲波泡棉之方案中期結果與0°感測器夾角類似。
在第一組範例中，如第11－16圖所示，測試各種不同型式的膠帶黏著於各種文件之結果。
第11圖展示在傳輸方向沿著鈔票長度之取樣點序列，單一接收轉換器輸出信號經由積分以及取樣與保存之波形。在此範例中，因為鈔票上沒有膠帶或其他實體缺陷，接收到的信號大致平坦。簡寫“DRE”是指測試鈔票。
在第12圖中，“Mate”膠帶以與傳輸方向垂直的方向黏著於鈔票上。從第12圖中可以看出如210處所示之膠帶區域超音波信號進一步衰減。
第13圖與第12圖類似，不過使用另一種不同型式之“水晶”膠帶。同樣的，在膠帶區域有進一步衰減，不過此一衰減比第12圖之範例輕微。
第14圖展示當檢視一具有膠帶與微孔之CHF20鈔票時取得之信號。如同上述範例，在膠帶區域會產生衰減，在微孔區域時，接收到的信號振幅會增加，如220處所示並沒有任何衰減。
第15圖展示檢視五張每有任何膠帶之歐元鈔票取得之信號，第16圖則是檢視相同鈔票，但這些鈔票黏有膠帶之信號。可以在與膠帶對應之210處看到一小幅衰減。
同時也在具有刀痕、破損與破洞之文件測試此通道的效能。第17圖展示當檢視一具有1公分刀痕之DRE 100鈔票時接收到的信號，從圖中可以看出與刀痕對應之230處所接收到的信號振幅明顯的增加。
第18圖展示在240處偵測到一封閉式1公分長的破損時接收到的信號。
第19圖展示當偵測到與通道中心對齊之針孔時接收到的信號，此針孔位於DRE 100鈔票中，與此針孔對應之信號如250處所示。
第20圖展示與第19圖相同之情況，然而此針孔位於通道中心的邊側。
為了展示各種不同突波速率對信號質量的影響，使用各種不同的突波速率對同一文件(具有膠帶與封閉式破損之DRE 100)進行實驗。實驗結果如第21－24圖所示。在每一範例中，轉換器是以30°感測器夾角配置，轉換器間距為2公分。可以看出較短的突波速率會產生較大的雜訊，因此無法將反射與干涉分離，進而降低靈敏度。
我們也檢視包括感測器角度與傳輸位置之各種其他參數的影響，結果如第25－28圖所示。同樣的，可以看出降低感測器角度(第26與第27圖)以及將鈔票置於轉換器間隔一位移位置時會明顯的增加雜訊。然而當使用如第1－3圖所示之聲波泡棉時，可以避免此一問題並且可以使用零度感測器夾角。
信號分析
運作時，來自每一通道之取樣信號會儲存於記憶體中以產生偵測器10檢視整個文件區域之信號陣列。來自每一通道的信號會作適當的處理，如此可以精確地確定每一取樣點與其他取樣點的相對位置。當鈔票被第一列感測器偵測時，第二與第三列轉換器會依序觸發，當鈔票尾端穿越第一列轉換器時則依序關閉。轉換器以傳輸系統所設定之速率對輸出取樣，此一速率取決於鈔票傳輸之速度以及偵測特定膠帶尺寸所需之解析度。
上述儲存信號有效地產生二維陣列，可以使用傳統圖像辨識或臨界值技術對此陣列進行分析以辨認是否有破損、膠帶、破洞等等。此偵測結果可以回饋至使用此偵測器之排序或其他機器，此機器可以使用此資訊來判斷如何處理此一鈔票，例如接受或拒絕。
FPGA 124、124B控制轉換器觸發電路時序、控制類比－數位轉換器以及處理與CPU 125、125B之雙向通信。再者，FPGA之工作為將轉換器陣列輸出與鈔票傳送速度作同步(亦即當發現鈔票比陣列早到時將轉換器陣列資料延遲，使之與鈔票路徑對齊)。
在上述範例中，使用聲波泡棉來吸收超音波反射。第30圖展示第二實施例，使用另一種方式來解決此一問題。在此範例中，如圖所示，兩個超音波通道包含發射轉換器400、410以及對應之接收轉換器402、412。視線404、414各自延伸於轉換器對之間，並且穿越載有文件之文件路徑，例如鈔票420。在此範例中，傳輸方像是與圖紙垂直，如箭頭430所示。
將這些轉換器排列成其個別視線404、414以一角度延伸至文件路徑，但與文件路徑及傳輸方向垂直之平面延伸。亦即由文件反射之超音波，如範例之線段432、434是以傳輸方向橫向反射至機殼(圖中未展示)部分，此機殼不會將此超音波反射回文件路徑。在此較佳範例中，視線404、414介於30至45°之間，並且與文件路徑垂直。
上述文件檢視系統可以整合至各種文件處理裝置中，第31圖展示一簡單之文件分類範例。如第31圖所示，經由輸送帶14、14’將文件供應至文件檢視機台10，接著有O形環24A－24D、26A－26D載運通過文件檢視機台10至下游輸送帶16、16’。輸送帶將文件傳送至轉向器450。控制系統460接收來自文件檢視機台10之輸出並控制轉向器450。控制系統460以上述方式判定此文件是否有膠帶之類的缺陷，接著控制轉向器450將文件傳送至可接受文件之第一位置或無法接受文件之第二位置。
10．．．文件檢視機台
86、88、90．．．連接器
12．．．傳輸路徑
100．．．發射信號產生電路
14、16．．．傳送帶
102．．．數位脈衝信號產生器
20．．．基板
104．．．濾波器
24A－24D．．．O形環
106．．．放大器
26A－26D．．．O形環
110．．．高增益放大器
30A－30D．．．滾軸
112．．．帶通濾波器
30A’－30D’．．．滾軸
114．．．放大器
36、38．．．軸承
115．．．高速類比－數位轉換器
40．．．基板
116．．．整流器
42、46、50．．．發射轉換器
118．．．積分器
44、48、52．．．接收轉換器
120．．．取樣與保存
61．．．機構
122．．．低通濾波器
62．．．超音波轉換器
123．．．類比－數位轉換器
64．．．後蓋
124、124B．．．FPGA
66．．．螺絲
125、125B．．．CPU
70．．．發射電路板
130、132．．．突波
72、74、76、78．．．連接器
134．．．積分器致能信號
84．．．接收電路板
136．．．整流器輸出
80、82．．．連接器
138．．．波形
200．．．文件
320．．．聲波泡棉基板
300．．．吸收材料
322．．．開孔
310．．．分隔板
350．．．視線
302．．．開孔
400、410．．．發射轉換器
312、312’、314、314’．．．導板
402、412．．．接收轉換器
316．．．開孔
420．．．鈔票
318．．．最靈敏區域
第1圖為偵測器第一範例之測試圖，以及部分剖面圖。
第2圖第1圖沿著A－A線之剖面圖。
第3圖為第1圖所示感測器陣列之分解圖。
第4圖展示收發器之配置與電路板之配置圖。
第5圖為發射器信號產生電路之線路圖。
第6圖為第5圖所示線路之時序圖。
第7A與7B圖為接收轉換器處理電路之方塊電路圖。
第8與9圖分別為未使用聲音泡棉時當有一文件以及沒有文件時信號通道之超音波信號傳送與接收圖。
第10圖唯一信號通道關鍵參數示意圖。
第11－20圖為各種具有膠帶與破洞以及沒有任何膠帶與破洞之鈔票之接收信號振幅。
第21－24圖為分別使用918微秒、233微秒、123微秒與109微秒之突發速率檢視同一鈔票時接收信號波形圖。
第25圖為具有膠帶與封閉式破洞之DRE 100鈔票以30。感測器夾角、20mm間隔以及與每一轉換器距離10mm、以及突發速率為918微秒之輸出信號。
第26圖與第25圖類似，但感測器夾角降低為0°。
第27圖與第26圖類似，但突發速率降低為223微秒。
第28圖與第26圖類似，但鈔票與發射器的距離為4mm。
第29圖為第7圖接收器電路之帶通濾波器頻率響應圖。
第30圖為依據本發明第二系統範例之示意圖。
第31圖為依據本發明之系統與文件分類系統整合之示意圖。
10．．．文件檢視機台
44、48、52．．．接收轉換器
12．．．傳輸路徑
61．．．機構
24A．．．O形環
310．．．分隔板
26A．．．O形環
300．．．吸收材料
30A、30A’．．．滾軸
302．．．開孔
32A、32A’．．．滾軸
312、312’、314、314’．．．導板
36、38．．．軸承
320．．．聲波泡棉基板
40．．．基板
322．．．開孔
42、46、50．．．發射轉換器
350．．．視線

Claims (23)

  1. 一種文件檢視系統，其包含沿著一傳輸路徑傳送文件通過一檢測機台之一傳輸系統；在該檢測機台之至少一個超音波檢測裝置，該裝置包括配置於該傳輸路徑相對側之超音波發射與接收轉換器，以及一用以監測由該接收轉換器接收之多個超音波信號處理系統，其特徵在於包含一超音波吸收材料，其設於該等轉換器周圍以及面對該傳輸路徑，用以吸收由一文件反射之超音波；以及文件引導裝置，其具有比該吸收材料更低之摩擦係數，部分延伸覆蓋該吸收材料以避免使用時該等文件接觸該吸收材料，將該吸收材料暴露於至少鄰近該等轉換器之該傳輸路徑下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該等轉換器間之視線大體垂直於該傳輸路徑延伸。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該文件引導裝置包括含有一或多個軌道之文件導引器。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之系統，其中該軌道或每一軌道係與該傳輸路徑平行而延伸。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之系統，其中該軌道或每一軌道以與該傳輸路徑並非垂直之角度延伸。
  6. 如申請專利範圍第3項至第5項任一項所述之系統，其中該軌道或每一個軌道不會遮住該等轉換器對間之視線。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之系統，其中該文件引導裝置包含一文件導引器，該文件導引器包含具有與該轉換 器或每一個轉換器聯結的各別開孔之一平板以使超音波可以通過該平板。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該平板與該(等)軌道是由單一金屬基板機製而成。
  9. 如申請專利範圍第3項至第5項任一項所述之系統，其中該文件引導裝置包含在該傳輸路徑各側上之一對該等文件導引器，一個與該(等)發射轉換器聯結，另一個則與該(等)接收轉換器聯結。
  10. 如申請專利範圍第3項至第5項任一項所述之系統，其中該文件引導裝置是由諸如鋁之金屬製造。
  11. 如申請專利範圍第3項至第5項任一項所述之系統，其中該吸收材料是由低密度聚氨酯發泡體製造。
  12. 一種文件檢視系統，其包含沿著一傳輸路徑傳送文件通過一檢測機台之一傳輸系統；在該檢測機台之至少一超音波檢測裝置，該裝置包括配置於該傳輸路徑相對側之超音波發射與接收轉換器，以及一處理系統用以監測由該接收轉換器接收之多個超音波信號，其特徵在於該等轉換器對定義出一於其等之間以下列方向延伸的視線i)於與該傳輸路徑垂直之平面中延伸，以及ii)以與該傳輸路徑呈非垂直之角度延伸，選擇之該角度使得由該傳輸路徑上一文件所反射之超音波將被反射至機殼中，於此處該超音波會消失而不被轉換器接收。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之系統，其中該視線以與該傳輸路徑大體成30°延伸。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之系統，其中該視線以與該傳輸路徑大體成45°延伸。
  15. 如申請專利範圍第1項或第12項所述之系統，其包含以線性陣列配置之多個該超音波檢視裝置，該線橫向於，較佳地垂直於，該傳輸路徑延伸。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之系統，其包含多於一個之該線性陣列，該等陣列沿著該傳輸路徑方向並排配置。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之系統，其中一陣列之該等轉換器在該陣列方向上與一鄰近陣列之該等轉換器有一偏位。
  18. 如申請專利範圍第1項或第12項所述之系統，其中該傳輸系統包含至少一對對置之O形環，該對O形環於其等之間界定出部分的該傳輸路徑。
  19. 如申請專利範圍第1項或第12項所述之系統，其中該處理系統適用於監測由該接收轉換器或每一個接收轉換器所接收之超音波信號的強度。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之系統，其中該處理系統適用於將該接收之超音波信號強度與一預設臨界值做比較以決定該文件上或文件中存有諸如破洞或撕裂之缺陷。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之系統，其中該處理系統適用於提供適當的輸出信號指示是否存有一缺陷。
  22. 一種文件處理裝置，其包含一文件入口、一文件出口、於該文件入口與該文件出口間延伸之一傳輸路徑以及 一沿著該文件傳輸路徑設置之如申請專利範圍第1至21項任一項所述之文件檢視系統。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之裝置，該文件檢視系統為依據申請專利範圍第21項所述之系統，該文件處理裝置包含多於一個之文件出口以及一個轉向器用以依據該輸出信號導引一文件至一適當的出口。
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