DE3500650A1

DE3500650A1 - Blattgut-untersuchungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3500650A1
Application number: DE19853500650
Authority: DE
Inventors: Kazuaki Kawasaki Naruse
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-01-11
Filing date: 1985-01-10
Publication date: 1985-07-18
Also published as: GB8500499D0; DE3500650C2; US4737649A; KR890002004B1; GB2153070B; GB2153070A; US4723072A; KR850005650A; DE3546508C2

Description

Henkel, Feiler, Hänzel & Partner Patentanwälte

KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA, Kawasaki, Japan

,T ..ge jö;ie^e vece'e' >oi ce"

Dr phil G Henke! Dr ι er rat L Feiler DipHr.g. VV-^ac-ze! D>pl -ing. D Kottmanri

Moh.'straOe 37 D-8000 München 80

Tel 089/982085-87 Teiex 5298G2 nr-ki d ^Te!e^fax(G'2^-3-089/9814 26 .

ESK-59P687-3

Blattgut-Unter s.uchungsvorrichtung

Blattgut-Untersuchungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Diskriminieren bzw. Untersuchen oder Prüfen von Blättern, wie Banknoten, zwecks Bestimmung ihres Verschmutzungsgrads und zum Klassifizieren derselben nach ihrer Verschmutzung.

Wenn Banknoten so stark verschmutzt sind, daß sie durch einen entsprechenden Mechanismus nicht mehr automatisch verarbeitet werden können, werden sie im allgemeinen durch die sie ausgebende Nationalbank o.dgl. aus dem Verkehr gezogen. Zu diesem Zweck ist in jeder Bankfiliale ein Banknoten-Untersuchungsgerät installiert, um Banknoten nach brauchbaren, aufgrund ihres unter einer Toleranzgrenze liegenden Verschmutzungsgrads wieder in den Umlauf bringbaren und unbrauchbaren Banknoten, die infolge über der Toleranzgrenze liegender Verschmutzung nicht mehr im Umlauf gehalten werden können und daher zurückgezogen werden sollen, zu klassifizieren, d.h. zu sortieren. Bei einem bisherigen Gerät dieser Art wird jede einzelne Banknote zur Messung der von ihr durchgelassenen oder reflektierten Lichtmenge transportiert und als brauchbare oder unbrauchbare Banknote sortiert.

Wenn ein Teil einer Banknote einer solchen Messung unterworfen wird, variiert die Meßgenauigkeit weitgehend in Abhängigkeit von dem bestimmten Teil der Banknote. Bei-

C "■■■■" ' " ■""" ■

spielsweise läßt sich eine leichte Verschmutzung eines weißen Bereichs einfach, dieselbe Verschmutzung eines schwarzen Bereichs jedoch nicht erfassen. Für diese Bestimmung des Verschmutzungsgrads wird derjenige eines weißen Bereichs anhand der von diesem Bereich durchgelassenen Lichtmenge bestimmt. Beim bisherigen Gerät kann aber der weiße Bereich nicht immer der Messung zugrundegelegt werden.

IQ Wenn eine Banknote ein Loch aufweist, unterliegt die von einem das Loch enthaltenden Bereich durchgelassene oder reflektierte Lichtmenge großen Schwankungen, was zu einer fehlerhaften Messung führt.

Da die Banknoten zur Bestimmung ihres Verschmutzungsgrads mit dem Licht einer Lichtquelle bestrahlt werden, hat eine LeistungsVerschlechterung der Lichtquelle im Zeitverlauf bzw. eine Änderung der von ihr emittierten Lichtmenge einen großen Einfluß auf die Entscheidungsergebnisse.

Ein Schwellenwert für brauchbare und unbrauchbare Banknoten muß nach Maßgabe der nötigen Zahl der für den Umlauf vorgesehenen Banknoten und der Zahl der tatsächlich im Umlauf befindlichen Banknoten aufgestellt werden. Je größer die letztere Zahl ist, um so strenger ist das Schwellenwert-Kriterium, und umgekehrt. Beim bisherigen Gerät ist der Schwellenwert festgelegt, so daß er den Anforderungen für tatsächliche Unterscheidung nicht genügt.

Diese Mangel führen zu einer fehlerhaften Bestimmung der Verschmutzung nicht nur bei Banknoten, sondern auch bei anderen Blättern.
35

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Blattgut-Untersuchungsvorrichtung zur genauen Erfassung oder Bestimmung des Verschmutzungsgrads von Blättern und zum Sortieren (Klassifizieren) derselben nach gewünschten Arten.

Diese Aufgabe wird bei einer Blattgut-Untersuchungsvorrichtung mit Mitteln zum Erfassen des von einem mit Licht bestrahlten Blatt reflektierten oder durchgelassenen

IQ Lichts und einer Rechen/Entscheidungseinheit zum Berechnen eines Ausgangssignals von den Erfassungsmitteln zwecks Ableitung einer vom Blatt reflektierten oder durchgelassenen Lichtmenge und zum Vergleichen der berechneten (Lichtmengen-)Größe mit einem Bezugssignal

]_5 für die Bewertung des Verschmutzungsgrads des Blatts erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rechen/Entscheidungseinheit eine Signalerzeugungseinheit zum Erzeugen eines Signals für einen bedruckten und einen unbedruckten Bereich nach Maßgabe der Art des Blatts, eine Recheneinheit zum Berechnen eines Ausgangssignals der Erfassungsmittel nach Maßgabe der Signale für bedruckten und unbedruckten Bereich und zum Berechnen (der Größe) der von einem bedruckten und einem unbedruckten Bereich des Blatts durchgelassenen oder reflektierten Lichtmenge sowie eine Einheit zum Vergleichen der von den bedruckten und unbedruckten Bereichen reflektierten oder durchgelassenen Lichtmengen mit entsprechenden, unterschiedlichen Bezugssignalen, wobei diese (Lichtmengen) -Größen von der Recheneinheit geliefert werden, und zum Bewerten des Verschmutzungsgrads des Blatts aufweist.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Banknoten-Untersuchungsvorrichtung als Blattgut-Untersuchungsvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine in der Vorrichtung nach Fig. 1 zu untersuchende Banknote,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Bereichs eines Detektors bei der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4- ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungs-

form der Erfindung,

Fig. 5 eine Aufsicht auf den Bereich eines Detektors •Lg bei der Vorrichtung nach Fig. 4,

Fig. 6A bis 6G und Fig. 7A bis 7H Zeit(steuer)diagramme

zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 4,

Fig. 8 ein Blockschaltbild noch einer anderen Ausfüh-

rungsform der Erfindung,

Fig. 9 eine Aufsicht auf eine in der Vorrichtung nach Fig. 8 zu untersuchende Banknote,

Fig. 10 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 11 ein Blockschaltbild einer Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 10.

In der folgenden Beschreibung sind die zu untersuchenden oder zu unterscheidenden (to be discriminated) Blätter als Banknoten vorausgesetzt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Banknoten-Untersuchungsvorrichtung sind Banknoten gleichen Nennwerts in einem Bündel in einem Eingabefach gestapelt, und sie werden durch einen nicht dargestellten Zuführer jeweils einzeln transportiert, wobei die Vorder- oder Rückseite (normalerweise die Vorderseite) jeder Banknote nach oben weist. Eine zugeführte Banknote 2 wird lotrecht (von oben und unten) zwischen Transportrollen 10 verspannt und bei deren Drehung in Richtung des Pfeils A trans- ^O portiert. Sodann wird die Banknote 2 einer Untersuchung oder Unterscheidung (discrimination) nach einem brauchbaren/unbrauchbaren Zustand unterworfen.

Fig. 2 ist eine (schematische) Aufsicht auf eine mittels dieser Vorrichtung zu untersuchende Banknote. Die Banknote 2 umfaßt einen unbedruckten, nicht gefärbten Bereich (Wasserzeichen) 4 und einen bedruckten Bereich Der Wasserzeichenbereich 4 befindet sich innerhalb des bedruckten Bereichs 6. Der Wasserzeichenbereich 4 kann aber auch in einem unbedruckten Umfangsbereich gelegen se in.

Unter und über der Förderstrecke der Banknote 2 sind zur Beleuchtung derselben Lichtquellen 12 und 14 angeordnet, wobei die Lichtquelle 12 der Lichtquelle 14 in Forderrichtung vorgeschaltet ist. Der betreffende Abschnitt der Vorrichtung ist in Fig. 3 in Seitenansicht dargestellt. Jede Lichtquelle 12 und 14 besteht aus einer einzigen, senkrecht zur Transportrichtung angeordneten Leuchtstofflampe mit gleichmäßiger Lichtverteilung zur gleichmäßigen Beleuchtung der Banknote Eine Linse 16 und ein Zeilensensor (bestehend aus einem CCD-Bildsensorfeld, das in einer Richtung senkrecht zur Förderstrecke angeordnet ist) 18 sind über die Förderstrecke hinweg unmittelbar über der Lichtquelle 12 auf

AO

diese ausgerichtet. Das von der Lichtquelle 12 emittierte und durch die Banknote 2 hindurchgetretene Licht fällt über die Linse 16 auf den Zeilensensor 18. Eine weitere Linse 20 und ein Zeilensensor 22 sind im Bereich der Lichtquelle 14 über der Förderstrecke vorgesehen. Das von der Lichtquelle 14 emittierte und von der Oberseite (Vorderseite) der Banknote 2 reflektierte Licht wird über die Linse 20 auf den Zeilensensor 22 geworfen. Die Lichtquelle 12, die Linse 16 und der

IQ Zeilensensor 18 bilden einen ersten Detektor 24, während die Lichtquelle 14, die Linse 20 und der Zeilensensor 22 einen zweiten Detektor 26 darstellen. Das von der transportierten Banknote 2 durchgelassene Licht wird vom ersten Detektor 24 erfaßt, während das von der Oberseite der Banknote 2 reflektierte Licht vom zweiten Detektor 26 erfaßt wird. Die CCD-Elemente der Zeilensensoren 18 und 22 liefern nacheinander bzw. der Reihe nach jeweils vom einen Ende zum anderen Meßsignale.

Gemäß Fig. 1 wird ein Ausgangssignal des ersten Detektors 24 (des Zeilensensors 18) einem Taktsignalgenerator 28 zugeführt. Ein Ausgangssignal des zweiten Detektors 26 (des Zeilensensors 22) wird zu Torschaltungen 30 und 32 geliefert. Der Taktsignalgenerator 28 empfängt auch ein Nennwertsignal, welches den Nennwert der zu untersuchenden Banknote angibt. Der Taktsignalgenerator 28 erfaßt ein (in Bewegungsrichtung) vorlaufendes Ende (F in Fig. 2) der Banknote 2 nach Maßgabe des Ausgangssignals des ersten Detektors 24. Die Banknote 2 weist entsprechend ihrem Nennwert vorbestimmte bedruckte Bereiche 6 und Wasserzeichenbereiche 4 auf. Wenn der Taktsignalgenerator 28 das vorlaufende Ende der Banknote 2 erfaßt, werden die Takte oder Zeitpunkte (timings), mit denen bzw. zu denen die betreffenden Bereiche 6 und 4 an der Meßstelle des zweiten Detektors 26 ankommen,

entsprechend der Zeit, die für den Transport der Banknote 2 von der Meßstelle des ersten Detektors 24 zur Meßstelle des zweiten Detektors 26 nötig ist, der Transportgeschwindigkeit der Banknote, einer Strecke L1 vom vorlaufenden Ende zum bedruckten Bereich 6 sowie einer Strecke L2 vom vorlaufenden Ende zum Wasserzeichenbereich 4 abgeschätzt. Der bedruckte Bereich 6 und der Wasserzeichenbereich 4 erstrecken sich nicht über die gesamte Breite (senkrecht zur Transportrich-

IQ tung) der Banknote, sondern liegen vielmehr innerhalb vorbestimmter Bereiche, so daß der Taktsignalgenerator 28 ein Druckbereichsignal und ein Wasserzeichenbereichsignal nach Maßgabe der Breite des bedruckten Bereichs und des Wasserzeichenbereichs 4 liefert. Insbesondere sei angenommen, daß der Zeilensensor 22 200 CCD-Elemente umfaßt. In diesem Fall liefert der Taktsignalgenerator 28 ein Druckbereichsignal P, wenn der bedruckte Bereich an der Meßstelle des zweiten Detektors 26 liegt und die Meßsignale der mittleren 190 Elemente des Zeilensensors ausgegeben werden. Der Taktsignalgenerator 28 erzeugt ein Wässerzeichenbereichsignal W, wenn sich der Wasserzeichenbereich 4 an der Meßstelle des zweiten Detektors 26 befindet und die Meßsignale der mittleren 50 Elemente des Zeilensensors 22 ausgegeben werden.

Das Druckbereichsignal P und das Wasserzeichenbereichsignal W werden den Torschaltungen 30 bzw. 32 eingespeist, die (daraufhin) geöffnet bzw. durchgeschaltet werden. Demzufolge wird ein Reflexionslichtsignal des durch den zweiten Detektor 26 erfaßten bedruckten Bereichs 6 der Banknote 2 über die Torschaltung 30 einem Integrator 34 eingespeist. Das Reflexionslichtsignal· des durch den zweiten Detektor 26 erfaßten Wasserzeichenbereichs 4 der Banknote 2 wird über die Torschaltung 2 einem Integrator 36 eingespeist. Die Integratoren 34 und

36 berechnen eine vom bedruckten Bereich 6, einschließlich des Wasserzeichenbereichs 4, reflektierte Lichtmenge bzw. eine vom Wasserzeichenbereich 4 reflektierte Lichtmenge. Die Ausgangssignale der Integratoren 34 und 36 werden einer Subtrahierstufe 38 eingespeist, die das Ausgangssignal des Integrators 36 vom Ausgangssignal des Integrators 34 subtrahiert. Die Subtrahierstufe berechnet damit die nur vom bedruckten Bereich 6 reflektierte Lichtmenge. Die Ausgangssignale vom Integrator 36 und von der Subtrahierstufe 38 werden einer Entscheidungsschaltung 40 zugeführt, welche die Eingangssignale mit entsprechenden unterschiedlichen Bezugssignalen vergleicht, um die Banknote entsprechend ihrem Verschmutzungsgrad als brauchbar oder unbrauchbar zu bestimmen. Insbesondere vergleicht die Entscheidungsschaltung 40 das vom Integrator 36 gelieferte Reflexionslichtsignal des Wasserzeichenbereichs 4 mit einem vergleichsweise strengen (niedrigen) Bezugssignal. Andererseits vergleicht die Entscheidungsschaltung 40 das von der Subtrahierstufe 38 gelieferte Reflexionslichtsignal des bedruckten Bereichs 6 mit einem vergleichsweise mäßigen oder unkritischen (hohen) Bezugssignal. Unter Heranziehung der Vergleichsergebnisse wird eine endgültige Entscheidung getroffen.

Bei der beschriebenen Ausführungsform werden die von den beiden Bereichen 6 und 4 reflektierten Lichtmengen getrennt gewonnen und mit unterschiedlichen Bezugssignalen verglichen, um damit den Verschmutzungsgrad der betreffenden Bereiche genau zu messen oder zu bestimmen und die Empfindlichkeit der gesamten Verschmutzungsgradmessung zu verbessern. Der Wasserzeichenbereich und der bedruckte Bereich werden als in einem vorbestimmten Abstand vom vorlaufenden Ende der Banknote getrennte Abschnitte erfaßt und daher genau

bestimmt. Wenn sich der Wasserzeichenbereich nicht innerhalb des bedruckten Bereichs befindet, sondern von diesem getrennt ist, kann die Subtrahierstufe 38 weggelassen werden.

Fig. 4 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Banknoten-Unterscheidungs- oder -Untersuchungsvorrichtung. Während bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform zwei Detektoren zur Erfassung der reflektierten und durchgelassenen Lichtanteile vorgesehen sind, ist bei der zweiten Ausführungsform nur ein einziger Detektor 50 vorgesehen, um das von der Oberseite der längs einer Förderstrecke transportierten Banknote 2 reflektierte Licht zu erfassen. Der Detektor 50 umfaßt eine Lichtquelle 52 in Form einer einzigen, senkrecht zur Transportrichtung A der Banknote 2 angeordnete Leuchtstofflampe, einen unterhalb der Förderstrecke angeordneten Reflektor (z.B. einen Spiegel) eines hohen Reflexionsgrads, einen Zeilensensor 56 zum Abnehmen des vom Reflektor 54 und von der Banknote 2 reflektierten Lichts über eine Linse 55 sowie einen mit einem Ausgang des Zeilensensors 56 verbundenen Verstärker 58. Der Zeilensensor 56 erfaßt das von jeder Banknote 2 reflektierte Licht erstmals, wenn jede auf der Förderstrecke A transportierte Banknote 2 diskriminiert bzw. festgestellt wird. Sodann erfaßt der Zeilensensor 56 das vom Reflektor 54 reflektierte Licht (Bezugsreflexionslicht). Ein Ausgangssignal des Reflektors 50 wird einem Torschaltung/Taktsignalgenerator 60 zugeführt, um aus dem gesamten Ausgangssignal des Detektors 50 ein Reflexionslichtsignal auszuziehen, das eine von einem vorbestimmten Abschnitt oder Bereich der Banknote 2 reflektierte Lichtmenge angibt. Ein Ausgangssignal des Torschaltung/Taktsignalgenerators 60 wird einer Integrationsschaltung 62 zugeführt, deren Ausgangssignal einer Entscheidungsschaltung 64 einge-

speist wird.

Der Torschaltung/Taktsignalgenerator 60 umfaßt einen H-Zähler 70, einen V-Zähler 72, Flipflops 74, 76, 78 und 80, ein NOR-Glied 82 sowie UND-Glieder 84, 86, 88 und 90. Die Bedeutung der Symbole H und V wird anhand von Fig. 5 erläutert, die eine Aufsicht auf einen Bereich eines Detektors bei der Vorrichtung gemäß Fig. zeigt. Gemäß Fig. 5 ist die ,Förder- oder Transportrichtung der Banknote als die Richtung V, eine Richtung senkrecht zur Transportrichtung als eine Richtung H definiert. Bei dieser Ausfuhrungsform wird die Banknote 2 nicht nach bedruckten und Wasserzeichenbereichen diskriminiert. Die Banknote 2 wird vielmehr nach einem Objektbereich (im allgemeinen ein Wasserzeichenbereich) I und anderen Bereichen klassifiziert. Zum Ausziehen eines Reflexionslichtsignals für den Objektbereich I aus dem (gesamten) Ausgangssignal des Zeilensensors 56 werden Torsignale Vg und Hg (HgT und Hg2) gemäß Fig. 5 mit dem Ausgangssignal des Zeilensensors 56 multipliziert. Bei der ersten Ausführungsform sind die Banknoten so gestapelt, daß ihre Vorderseiten nach oben weisen. Demzufolge ist die Lage des Wasserzeichens vorherbestimmt. Bei der zweiten Ausführungsform können dagegen die Banknoten so gestapelt sein, daß ihre Vorder- und Rückseiten unterschiedlich nach oben weisen. Wenn sich das Wasserzeichen nicht im Zentrum der Banknote befindet, kann es sich in ihrem rechten oder linken Abschnitt befinden, je nachdem, ob die Vorderseite oder die Rückseite aufwärts weist. Bei dieser zweiten Ausführungsform werden zwei Torsignale Hg1 und Hg2 zum Ausziehen oder Abnehmen der Reflexionslichtsignale der Bereiche H und 12, die in der Banknote symmetrisch angeordnet sind, benutzt. Wenn sich das Wasserzeichen im Zentrum befindet und der Objektbereich nur einmal vorhanden ist,

wird kein Torsignal Hg2 erzeugt. Bei der zweiten Ausführungsform erfolgt die Diskriminierung bzw. Untersuchung nach brauchbarem oder unbrauchbarem Zustand der Banknoten auf der Grundlage eines Verhältnisses des von der Banknote 2 reflektierten Lichts zu dem vom Reflektor 54 reflektierten Licht (Bezugsreflexionslicht) . Aus diesem Grund werden nach der Erfassung des vorlaufenden Endes der Banknote 2 Torsignale Vg und Vgo benutzt, um Reflexionslichtsignale der Bereiche ¹I ^unc^ ¹^ und des Reflektors 54 aus dem (gesamten) Ausgangssignal des Detektors 50 zu extrahieren.

Zähler zum Erzeugen der Torsignale Hg und Vg sind der H-Zähler 70 und der V-Zähler 72. Der H-Zähler 70 nimmt denselben Taktimpuls CK ab, wie er zum Zeilensensor geliefert wird. Ein Übertragausgangssignal (carry output) vom H-Zähler 70 wird als Taktsignal über ein UND-Glied 71 dem V-Zähler 72 eingespeist. Wenn das vorlaufende Ende bzw. die Vorderkante der Banknote 2 durch den Zeilensensor 56 erfaßt wird, wird nach Maßgabe eines Steuersignals CTRL das UND-Glied 71 für eine vorbestimmte Zeitspanne geöffnet bzw. durchgeschaltet. Die vorbestimmte Zeitspanne ist so gewählt, daß das UND-Glied 71 schließt bzw. sperrt, bevor die nächste Banknote die Meßstelle des Detektors 50 erreicht, und zwar in Übereinstimmung mit dem gegenseitigen Abstand zwischen den fortlaufend transportierten Banknoten. Der V-Zähler 76 wird beim Schließen oder Sperren des UND-Glieds 71 rückgesetzt. Wenn ein Zählstand des H-Zählers 70 eine der Zahl der Elemente des Zeilensensors 56 entsprechende Zahl bzw. Größe erreicht hat, wird der H-Zähler 70 rückgesetzt, wobei er ein Übertragausgangssignal CA liefert. Der Zählstand des H-Zählers 70 repräsentiert die Reihenfolge des vom Detektor 50 ausgegebenen Meßsignals der CCD-Elemente. Wenn die Zählstände

des Η-Zählers 70 auf hi, h2, h3 und h4 (h1 < h2<:h3<h4) gesetzt sind, liefert der H-Zähler 70 Signale H1, H2, H3 und H4. Die Signale H1 - H4 werden an die Setz- und Rücksetzklemmen des Flipflops- 74 bzw. an die Setz- und Rücksetzkleinmen des Flipflops 76 angelegt. Die Flipflops 74 und 76 liefern ihrerseits Torsignale Hg1 bzw. Hg2. Wenn die Zählstände des V-Zählers 72 auf v1 , v2, v3, v4 und v5 (v1 < v2 <v5< v3<v4) gesetzt sind, liefert der V-Zähler 72 Signale VI, V2, V3, V4 und V5. Die Signale V1, V2, V3 und V4 werden an die Setz- und Rücksetzkleinmen des Flipflops 78 sowie an die Setz- und Rücksetzkleinmen des Flipflops 80 angelegt. Die Flipflops 78 und 80 erzeugen dabei Torsignale Vg bzw. Vgo. Die Ausgangssignale Hg1 und Hg2 der Flipflops 74 und 76 werden den ersten Eingangsklemmen von UND-Gliedern 86 bzw. 84 aufgeprägt. Die. Ausgangssignale Vg und Vgo der Flipflops 78 und 80 werden über das NOR-Glied 82 an die zweiten Eingangsklemmen der UND-Glieder 86 und 84 angelegt. Die Ausgangssignale der UND-Glieder 84 und 86 werden den ersten Eingangsklemmen von UND-Gliedern 88 bzw. 90 zugeführt. Das Ausgangssignal des Detektors 50 wird den zweiten Eingangsklemmen der UND-Glieder 88 und 90 aufgeprägt.

Die Integrierschaltung 62 umfaßt erste und zweite Integratoren 92 und 94. Die Ausgangssignale der UND-Glieder 88 und 90 werden erstem bzw..zweitem Integrator 92 bzw. 94 zugeführt. Das Ausgangssignal V5 des V-Zählers 72 wird als Rücksetζimpuls dem Integrator 62 eingespeist.

Die Ausgangssignale der beiden Integratoren 92 und 94 werden der Entscheidungsschaltung 64 zugeführt. Das Ausgangssignal V5 des V-Zählers 72 wird als Leseimpuls ebenfalls der Entscheidungsschaltung 64 eingespeist.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform (nach Fig. 4) erläutert. Wenn eine Banknote transportiert wird, empfangen der Zeilensensor 56 und der H-Zähler 70 Taktimpulse CK gemäß Fig. 6A. Die betreffenden CCD-Elemente des Zeilensensors 56 liefern die Ausgangssignale sequentiell als Reihenausgangssignal oder Ausgangssignalreihe. In Synchronismus mit der Leseoperation des Zeilensensors 56 wird der H-Zähler 70 in Gang gesetzt. Wenn die Zählstände des H-Zählers 70 h1, h2, h3 und h4 erreichen, liefert der H-Zähler 70 die Signalimpulse oder Impulssignale H1, H2, H3 und H4 gemäß Fig. 6B bis 6E. Die Zählstände h1, h2, h3 und h4 bestimmen sich nach Maßgabe der Strecken oder Abstände - in der Richtung H gesehen - zwischen dem einen Ende der Banknote 2 und dem einen Ende des Bereichs 11, zwischen dem einen Ende der Banknote und dem anderen Ende des Bereichs 11, zwischen dem einen Ende der Banknote und dem (in Bewegungsrichtung) vorlaufenden Ende des Bereichs 12 bzw. zwischen dem einen Ende der Banknote und dem anderen Ende des Bereichs 12 sowie nach Maßgabe der Frequenz des Taktimpulses CK. Das Flipflop 74 wird entsprechend dem Impulssignal H1 gesetzt und nach Maßgabe des Impulssignals H2 rückgesetzt. Das Flipflop 74 erzeugt das Impulssignal Hg1 gemäß Fig. 6F. Das Flipflop 76 wird nach Maßgabe des Impulssignals H3 gesetzt und nach Maßgabe des Impulssignals H4 rückgesetzt. Das Flipflop 76 erzeugt dabei das Impulssignal Hg2 gemäß Fig. 6G. Die Impulssignale Hg1 und Hg2 werden unabhängig von der Lage der Banknote 2 erzeugt. Diesbezüglich muß in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal des V-Zählers 72 für die Banknote bestimmt werden, ob sie sich an der Meßstelle des Detektors 50 befindet oder nicht. Aus diesem Grund werden auch dann, wenn die Impulssignale Hg1 und Hg2 erzeugt werden, die UND-Glieder 84 und 86 geschlossen bzw.

gesperrt, sofern nicht die Impulssignale Vg und Vgo geliefert werden. Wenn der Zeilensensor 56 das vorlaufende Ende der Banknote 2 erfaßt, wird das UND-Glied 71 zum Einleiten der Operation des V-Zählers 72 geöffnet bzw. durchgeschaltet. Wenn die Zählstände des V-Zählers 72 auf v1, v2, v5, v3 und v4 gesetzt sind, liefert der V-Zähler 72 die Impulssignale V1, V1, V5, V3 bzw. V4 (vgl. Fig. 7A bis 7E). Die Zählstände v1 und v2 bestimmen sich nach Maßgabe der Strecken längs der Rich- tung V zwischen dem einen Ende der Banknote 2 sowie dem einen und dem anderen Ende der Bereiche 11 und 12 sowie nach Maßgabe der Transportgeschwindigkeit der Banknote Die Differenz zwischen den Zählständen v3 und v4 bestimmt sich nach Maßgabe der Breite des Reflektors 54 längs der Richtung H und der Transportgeschwindigkeit der Banknote 2. Demzufolge erzeugt das Flipflop 78 das Impulssignal Vg gemäß Fig. 7F. Das Flipflop 80 wird in Abhängigkeit vom Impulssignal V3 gesetzt und nach Maßgabe des Impulssignals V4 rückgesetzt. Das Flipflop 80 erzeugt (dabei) das Impulssignal Vgo gemäß Fig. 7G. Infolgedessen liefert das NOR-Glied 82 das Impulssignal gemäß Fig. 7H.

Die UND-Glieder 84 und 86 und sodann die UND-Glieder 88 und 90 werden geöffnet bzw. durchgeschaltet, wenn sich die Bereiche 11 und 12 der Banknote 2 an der Meßstelle des Detektors 50 befinden sowie für eine vorbestimmte Zeitspanne nach der Ausrichtung der Bereiche 11 und 12 an der Meßstelle des Detektors 50. Die Integratoren 92 und 94 berechnen die Lichtmengen, die von den Objektbereichen 11 und 12 der Banknote 2 sowie den Abschnitten des Reflektors 54 reflektiert werden, die sich längs der Richtung H in derselben Lage befinden wie die Objektbereiche 11 und 12. Wenn in diesem Fall der Objektbereich ein Wasserzeichenbereich ist, wird ein vom rech-

ten oder linken Objektbereich reflektierter größerer Lichtmengenanteil als vom tatsächlichen Objektbereich stammend bewertet. Der Verschmutzungsgrad der Banknote wird in Übereinstimmung mit einem Verhältnis der vom Objektbereich (tatsächlicher oder echter Bereich) reflektierten Lichtmenge zu der vom entsprechenden Bereich des Reflektors 54 reflektierten Lichtmenge erfaßt, so daß damit die Banknote als brauchbar oder unbrauchbar bestimmt werden kann.

Bei der zweiten Ausführungsform wird der Reflexionsgrad an einer vorgegebenen Stelle der Banknote mit demjenigen eines entsprechenden Abschnitts des Bezugsreflektors in der Querrichtung (senkrecht zur Transportrichtung) verglichen. Auch wenn hierbei die Beleuchtungslichtverteilung der Lichtquelle nicht gleichmäßig ist, oder wenn die von der Lichtquelle emittierte Lichtmenge aufgrund . einer zeitabhängigen Verschlechterung örtlich geringer ist, wird hierdurch die Unterscheidungsgenauigkeit nicht beeinflußt. Auch wenn weiterhin die Banknote während ihres Transports in einer Richtung senkrecht zur Transportrichtung abweicht oder auswandert, verschiebt sich auch der entsprechende Bereich des Bezugsreflektors, so daß (auch in diesem Fall) der Verschmutzungsgrad genau bestimmt werden kann.

im folgenden ist anhand von Fig. 8 eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, die drei Detektoren aufweist. Dabei sind Lichtquellen 100 und 102 unter bzw. über der Förderstrecke in Transportrichtung (voneinander beabstandet) angeordnet. Die Lichtquelle 100 ist dabei der Lichtquelle 102 in Transportrichtung vorgeschaltet. Eine Linse 104 und ein Zeilensensor 106 sind über die Transportstrecke hinweg unmittelbar über der Lichtquelle 100 angeordnet. Das von der Lichtquelle 100 emittierte

und durch die Banknote 2 hindurchgetretene Licht wird über eine Linse 104 auf den Zeilensensor 106 geworfen. Unter der Transportstrecke sind in der Nähe der Lichtquelle 100 eine Linse 108 und ein Zeilensensor 110 angeordnet. Das von der Lichtquelle 102 emittierte und von der Banknote 2 reflektierte Licht fällt über eine Linse 108 auf den Zeilensensor 110. Die Lichtquelle TOO/ die Linse 104 und der Zeilensensor 106 bilden einen ersten Detektor 112. Die Lichtquelle 100, die Linse

IQ und der Zeilensensor 110 bilden einen zweiten Detektor

114. Im Bereich der Lichtquelle 102 sind über der Transportstrecke eine Linse 116 und ein Zeilensensor 118 vorgesehen. Das von der Lichtquelle 102 ausgestrahlte und von der Banknote 2 reflektierte Licht wird über die Linse 116 auf den Zeilensensor 118 geworfen. Die Lichtquelle 102, die Linse 116 und der Zeilensensor 118 bilden einen dritten Detektor 120. Hintergrundplatten 122 und 124, die abwechselnde, genormte schwarze und weiße Farbstreifen aufweisen, schließen die Transportstrecke zwischen sich ein.

Ein Ausgangssignal des ersten Detektors 112 wird über einen Verstärker 126 zu einer Fehlermeßschaltung 128 geliefert. Auch wenn die Banknote 2 gemäß Fig. 9 ein Loch 96 oder einen umgefalteten Abschnitt 98 aufweist, kann bei dieser Ausführungsform ein fehlerhafter Betrieb vermieden werden, der durch eine große Änderung der von der Banknote reflektierten oder durchgelassenen Lichtmenge hervorgerufen wird. Die Locherfassungs- oder Fehlermeßschaltung 128 stellt das Vorhandensein/ Fehlen eines Loches (einschließlich eines umgefalteten Abschnitts) in Abhängigkeit von der durch die Banknote durchgelassenen Lichtmenge fest. Ein entsprechendes Meßsignal wird zu einer Torschaltung 130 und einer Verzögerungsschaltung 132 geliefert. Die Torschaltung 130 nimmt

auch ein Ausgangssignal vom Verstärker 26 ab, so daß sie in Abhängigkeit vom Loch- oder Fehlerraeßsignal schließt bzw. sperrt. Ein Ausgangssignal der Torschaltung 130 wird einer Entscheidungsschaltung 134 zugeführt. Die Verzögerungsschaltung 132 verzögert das FehIermeßsignal um die Zeitdauer für den Transport der Banknote von der Meßstelle des ersten Detektors 112 zur Meßstelle des zweiten Detektors 114. Sodann wird ein verzögertes Signal einer Torschaltung 136 zugeführt, wodurch diese geschlossen bzw. gesperrt wird. Das Fehlermeßsignal wird auch um die Zeitdauer für den Transport der Banknote von der Meßstelle des ersten Detektors 112 zur Meßstelle des dritten Detektors 120 verzögert. Das resultierende verzögerte Signal wird einer Torschaltung eingegeben, die dadurch geschlossen bzw. gesperrt wird. Die Torschaltungen 136 und 138 nehmen auch Ausgangssignale vom zweiten bzw. dritten Detektor 114 bzw. über Verstärker 140 bzw. 142 ab. Die Ausgangssignale der Torschaltungen 136 und 138 werden der Entscheidungsschaltung 134 zugeführt.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der dritten Ausführungsform (nach Fig. 8) erläutert. Zunächst sei ein Fall betrachtet, in welchem eine Banknote weder ein Loch noch einen umgefalteten bzw. umgeknickten Abschnitt aufweist. In diesem Fall sind oder werden die Torschaltungen 130, 136 und 138 nicht geschlossen. Die Ausgangssignale (d.h. das Durchlaßsignal, das Signal für das von der Unterseite der transportierten Banknote reflektierte Licht und das Signal für das von der Oberseite dieser Banknote reflektierte Licht) von erstem, zweitem und drittem Detektor 112, 114 bzw. 120 werden der Entscheidungsschaltung 134 zugeführt. Letztere vergleicht diese Signale jeweils mit verschiedenen Bezugssignalen. In übereinstimmung mit den Vergleichsergebnissen wird die jeweilige

ή "" '■

Banknote als brauchbar oder unbrauchbar bestimmt.

Falls die Banknote jedoch ein Loch oder einen umgefalteten Abschnitt aufweist, erfährt das Ausgangssignal des ersten Detektors 112 eine abnormale Vergrößerung. Bei Erfassung dieses abnormalen Signals des ersten Detektors 112 erzeugt die Fehlermeßschaltung 128 ein Loch- bzw. Fehlermeßsignal. Die Torschaltung 130 geht dabei augenblicklich in den Schließ- oder Sperrzustand über. Wenn die Banknote sodann zur Meßstelle des zweiten Detektors 114 überführt wird, wird bzw. ist die Torschaltung 136 geschlossen. Wenn die Banknote schließlich die Meßstelle des dritten Detektors 120 erreicht, wird bzw. ist die Torschaltung 138 geschlossen. Die Zeitspanne für das Schließen der Torschaltungen entspricht der Zeit für die Erzeugung des Fehlermeßsignals. Infolgedessen wird ein Signal für einen das Loch oder den umgefalteten Abschnitt aufweisenden Bereich aus den (gesamten) Ausgangssignalen der drei Detektoren 112, 114 und 120 der Entscheidungsschaltung 134 nicht zugeführt. Mit anderen Worten: der Verschmutzungsgrad der Banknote wird nach Maßgabe des Reflexionslichtsignals, ausschließlich einer Signalkomponente für eine abnormal hohe Durchlässigkeit, bestimmt.

Bei der beschriebenen dritten Ausführungsform braucht ein Loch o.dgl. bei der Bestimmung des Verschmutzungsgrads nicht berücksichtigt zu werden. Auf diese Weise kann eine Banknoten-Untersuchungsvorrichtung realisiert werden, die eine brauchbare Banknote sicher von einer unbrauchbaren Banknote zu unterscheiden vermag.

Die in Fig. 10 dargestellte vierte Ausführungsform der Erfindung enthält drei Detektoren 112, 114 und 120, die auf dieselbe Weise wie bei der dritten Ausführungsform

auf der Förderstrecke in Transportrichtung angeordnet sind. Die Ausgangssignale der Detektoren 112/ 114 und 120 werden über Verstärker 166, 168 bzw. 170 zu Signalprozessoren 172, 174 bzw. 176 geliefert. Die Ausgangssignale der Signalprozessoren 172, 174 und 176 werden einer Verschmutzung-Entscheidungsschaltung 178 zugeführt. Die Ausgangssignale der Signalprozessoren 174 und 176 werden einer Nennwert-Entscheidungsschaltung zügeliefert. Das Ausgangssignal des Signalprozessors wird einer Form-Entscheidungsschaltung 182 eingespeist. Die Ausgangsklemmen eines Bezugsignalgenerators 184 zur Erzeugung einer Anzahl von Entscheidungsbezugsignalen sind an die jeweiligen Entscheidungsschaltungen 178, 180 und 182 angeschlossen. Wähler 186 und 188 sind mit den Entscheidungsschaltungen 178 bzw. 182 verbunden, um für diese gewünschte oder Soll-Bezugssignale vorzugeben. Die Ausgangssignale der drei Entscheidungsschaltungen 178, 180 und 182 werden einer Gesamt-Entscheidungsschaltung 190 zugeführt.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 arbeitet wie folgt:

Das von der Unterseite zur Oberseite der Banknote durchgelassene Licht, das von der Unterseite der Banknote reflektierte Licht und das von ihrer Oberseite reflektierte Licht wird jeweils von erstem, zweitem bzw. drittem Detektor 112, 114 bzw. 120 abgenommen. Die Ausgangssignale der Detektoren 112, 114 und 120 werden durch die Verstärker 166, 168 bzw. 170 verstärkt, und die verstärkten Signale werden durch die Signalprozessoren 172, 174 bzw. 176 auf vorbestimmte Weise verarbeitet. Die Ausgangssignale der Signalprozessoren 172, 174 und 176 werden durch die Verschmutzung-Entscheidungsschaltung 178, die Nennwert-Entscheidungsschaltung 180 und die Form-Entscheidungsschaltung 182 diskriminiert. Eine

"Verschmutzung" schließt neben einer einfachen Verschmutzung oder Verunreinigung auch eine Verfärbung ein. Eine Formunterscheidung erfolgt zur Erfassung des Vorhandenseins oder Fehlens einer umgeknickten Ecke oder eines Lochs. Diese beiden Entscheidungsstandards sind nicht absolut, sondern relativ. Aus diesem Grund werden bei der vierten Ausführungsform (gemäß Fig. 10) mehrere Bezugssignale zu den Entscheidungsschaltungen 178 und 182 nach Vorgabe mittels der Wähler 186 bzw. geliefert. Demzufolge können die EntscheidungsStandards willkürlich nach Maßgabe der Zahl der im Umlauf befindlichen Banknoten usw. geändert werden, so daß die Unterscheidung zwischen brauchbaren und unbrauchbaren Banknoten auf der Grundlage eines gewünschten Schwellenwerts erfolgen kann.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 sind die Wähler und 188, wie erwähnt, an die Entscheidungsschaltungen 178 bzw. 182 angeschlossen. Mittels jedes Wählers kann eines von mehreren Bezugssignalen vorgegeben werden, das der betreffenden Entscheidungsschältung zugeliefert werden soll. Bei der in Fig. 11 dargestellten Abwandlung der Aüsführungsform nach Fig. 10 sind dagegen die Wähler 186 und 188 mit dem BezugsSignalgenerator 184 verbunden, um die gewählten oder vorgegebenen Bezugssignale den Entscheidungsschaltungen 178 und 182 zuzuführen.

Die Erfindung ist keineswegs auf die vorstehend beschriebenen speziellen Ausführungsformen beschränkt, sondern verschiedenen Änderungen und Abwandlungen zugänglich. Bei der ersten Ausführungsform sind die Banknoten so gestapelt, daß ihre Vorderseiten jeweils aufwärts weisen. Wie in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform beschrieben, brauchen die Banknoten jedoch

nicht auf diese Weise gestapelt zu sein, wenn zwei Bereiche als Erfassungs- oder Meßbereiche vorgegeben sind. Die Reflexionslicht- und Durchlaßlicht-Detektoranordnungen sind ebenfalls Abwandlungen zugänglich. Darüber hinaus können die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auch (zweckmäßig) miteinander kombiniert werden. Das Blattgut ist keineswegs auf die beschriebenen Banknoten beschränkt.

Mit der Erfindung wird somit eine Blattgut-Untersuchungsvorrichtung geschaffen, mit welcher der Verschmutzungsgrad von Blattgut bzw. Blättern genau bestimmt werden kann.

- Leerseite -

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Blattgut-Unter'suchungsvorrichtung mit Mitteln (24, 26) zum Erfassen des von einem mit Licht bestrahlten Blatt reflektierten oder durchgelassenen Lichts und einer Rechen/Entscheidungseinheit zum Berechnen eines Ausgangssignals von den Erfassungsmitteln (2 4/ 26) zwecks Ableitung einer vom Blatt reflektierten oder durchgelassenen Lichtmenge und zum Vergleichen der berechneten (Lichtmengen-) Größe mit einem Bezugssignal für die Bewertung de£j> Verschmutzungsgrads des Blatts, dadurch gekennzeichnet , daß die Rechen/Entscheidungseinheit eine Signalerzeugungseinheit (28) zum Erzeugen eines Signals für einen bedruckten und einen unbedruckten Bereich nach Maßgabe der Art des Blatts, eine Recheneinheit (30, 32, 34, 36, 38) zum Berechnen eines Ausgangssignals der Erfassungsmittel nach Maßgabe der Signale für bedruckten 1.und unbedruckten Bereich und zum Berechnen (der Größe) der von einem bedruckten und einem unbedruckten Bereich des Blatts durchgelassenen oder reflektierten Lichtmenge sowie eine Einheit (40) zum Vergleichen der von den bedruckten und unbedruckten Bereichen reflektierten oder durchgelassenen Lichtmengen mit entsprechenden, unterschiedlichen Bezugssignalen, wobei diese (Lichtmengen)-Größen von der Recheneinheit (30 - 38) geliefert werden, und zum Bewerten des Verschmutzungsgrads des Blatts aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinheit die für die bedruckten und unbedruckten Bereiche stehenden Signale liefert, die entsprechend den (jeweiligen) Arten der Blätter gespeichert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinheit die Signale für bedruckte (n) und unbedruckte(n) Bereich(e) anhand eines Ausgangssignals von den Erfassungsmitteln durch Unterscheidung des bedruckten Bereichs vom unbedruckten Bereich liefert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinheit die Bereichs-Signale in Synchronismus mit einem Ausgangssignal von den Erfassungsmitteln erzeugt oder liefert und daß die Recheneinheit Tor(schaltungs)einheiten, die nach Maßgabe des Ausgangssignals von der Signalerzeugungseinheit geöffnet/geschlossen (durchgeschaltet/gesperrt) werden, und Einrichtungen zum Integrieren eines Ausgangssignals von den Toreinheiten aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsmittel eine lineare, parallel zur einen Kante des Blatts angeordnete Lichtquelle, einen in derselben Ebene wie das Blatt angeordneten Reflektor zum Reflektieren des Lichts von der Lichtquelle und ein Photosensorelementfeld zum Empfangen des vom Blatt und vom Reflektor reflektierten Lichts umfassen und daß die Entscheidungseinheit den Verschmutzungsgrad des Blatts in Übereinstimmung mit einem Verhältnis des vom (betreffenden) Bereich des Blatts reflektierten Lichts zu dem von einem ent-

sprechenden Abschnitt des Reflektors längs einer Richtung der Lichtquelle reflektierten Licht bewertet (judges) .

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinheit ein Loch im Blatt nach Maßgabe eines Ausgangssignals der Erfassungsmittel feststellt und daß die Recheneinheit eine Tor(schaltungs)einheit, die ein Ausgangssignal von den Erfassungsmitteln abnimmt, die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Signalerzeugungseinheit geöffnet/geschlossen (durchgeschaltet/gesperrt) wird und die zur Beendigung der übertragung einer dem Loch entsprechenden Ausgangs(signal)komponente des Ausgangssignals der Erfassungsmittel schließbar oder sperrbar ist, und eine Einrichtung zum Integrieren eines Ausgangssignals von der Toreinheit umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinheit eine Anzahl von Bezugssignalen benutzt und ein Ausgangssignal der Recheneinheit mit einem Bezugssignal vergleicht, das durch eine Wähleinrichtung gewählt oder vorgegeben ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt eine Banknote ist.