[go: up one dir, main page]

DE69125660T2 - METHOD AND DEVICE FOR DETECTING AND COUNTING DIFFERENT CURRENCIES - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR DETECTING AND COUNTING DIFFERENT CURRENCIES

Info

Publication number
DE69125660T2
DE69125660T2 DE69125660T DE69125660T DE69125660T2 DE 69125660 T2 DE69125660 T2 DE 69125660T2 DE 69125660 T DE69125660 T DE 69125660T DE 69125660 T DE69125660 T DE 69125660T DE 69125660 T2 DE69125660 T2 DE 69125660T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
banknote
banknotes
scanning
light
correlation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69125660T
Other languages
German (de)
Other versions
DE69125660D1 (en
Inventor
Aaron M. Boxborough Ma 01719 Bauch
Bradford T. Arlington Heights Il 60004 Graves
Donald E. Deerfield Il 60015 Raterman
Lars R. Arlington Heights Il 60004 Stromme
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cummins Allison Corp
Original Assignee
Cummins Allison Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=23886254&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69125660(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Cummins Allison Corp filed Critical Cummins Allison Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE69125660D1 publication Critical patent/DE69125660D1/en
Publication of DE69125660T2 publication Critical patent/DE69125660T2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • G07D7/128Viewing devices
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D11/00Devices accepting coins; Devices accepting, dispensing, sorting or counting valuable papers
    • G07D11/50Sorting or counting valuable papers
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • G07D7/1205Testing spectral properties
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/16Testing the dimensions
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/16Testing the dimensions
    • G07D7/162Length or width
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/20Testing patterns thereon
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07FCOIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F19/00Complete banking systems; Coded card-freed arrangements adapted for dispensing or receiving monies or the like and posting such transactions to existing accounts, e.g. automatic teller machines
    • G07F19/20Automatic teller machines [ATMs]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Inspection Of Paper Currency And Valuable Securities (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Input (AREA)

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION Bereich der ErfindungScope of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Geldidentifizierung. Die Erfindung bezieht sich mehr im einzelnen auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Unterscheiden und Zählen von Banknoten unterschiedlicher Nennwerte unter Verwendung von Lichtreflexionskenndaten von Kennungsmerkmalen (indicion), die auf die Banknoten gedruckt sind.The present invention relates generally to currency identification. More particularly, the invention relates to a method and apparatus for automatically distinguishing and counting banknotes of different denominations using light reflection characteristics of indicia printed on the banknotes.

Beschreibung des darauf bezogenen Standes der TechnikDescription of the related state of the art

Eine Vielzahl von Verfahren und Vorrichtungen wurden verwendet, um den Erfordernissen von automatisierten Geldhandhabungssystemen zu genügen. Am unteren Ende der Ausgereiftheit im Bereich der Technologie sind Systeme, die nur in der Lage sind, eine bestimmte Art von Geld, wie z.B. einen spezifischen Dollar-Nennwert zu handhaben, während alle anderen Geldscheinarten ausgestoßen werden. An dem oberen Ende sind komplexe Systeme, die in der Lage sind, mehrere Geldnennwerte zu identifizieren, zwischen ihnen zu unterscheiden und sie automatisch zu zählen.A variety of methods and devices have been used to meet the needs of automated money handling systems. At the lower end of the sophistication of the technology are systems that are only able to handle a certain type of money, such as a specific dollar denomination, while rejecting all other types of bills. At the higher end are complex systems that are able to identify, distinguish between, and automatically count multiple denominations of money.

Geldscheinunterscheidungssysteme verwenden typischerweise entweder ein magnetisches Abtasten oder ein optisches Abtasten zum Unterscheiden zwischen unterschiedlichen Geldscheinnennwerten. Das magnetische Abtasten basiert auf dem Nachweisen des Vorhandenseins oder des Nichtvorhandenseins von Magnettinte in Bereichen der gedruckten Kennungsmerkmale (printed indicia) auf dem Geldschein unter Verwendung von magnetischen Sensoren, üblicherweise auf Ferritkern basierenden Sensoren und unter Verwendung der nachgewiesenen magnetischen Signale, nachdem sie einer analogen oder digitalen Verarbeitung unterzogen wurden als Basis zur Geldscheinunterscheidung. Das üblicherweise öfter verwendete optische Abtastverfahren basiert andererseits auf dem Nachweisen und dem Analysieren von Veränderungen von Lichtreflexionskenndaten oder Durchlässigkeitskenndaten, die auftreten, wenn eine Banknote (currency bill) durch einen Streifen fokussierten Lichts beleuchtet und abgetastet wird. Die nachfolgende Geldscheinunterscheidung basiert auf dem Vergleich von abgefühlten optischen Kenndaten mit vorgespeicherten Parametern für unterschiedliche Geldscheinnennwerte, während ausreichende Toleranzen, die die Unterschiede zwischen den einzelnen Banknoten eines vorgegebenen Nennwertes reflektieren, berechnet werden.Banknote discrimination systems typically use either magnetic sensing or optical sensing to distinguish between different banknote denominations. Magnetic sensing is based on detecting the presence or absence of magnetic ink in areas of the printed indicia on the banknote using magnetic sensors, usually ferrite core based sensors, and using the detected magnetic signals after subjecting them to analogue or digital processing as a basis for banknote discrimination. The more commonly used optical sensing method, on the other hand, is based on detecting and analyzing changes in light reflection characteristics or transmittance characteristics that occur when a currency bill is illuminated and scanned by a strip of focused light. Subsequent banknote discrimination is based on comparing sensed optical characteristics with pre-stored parameters for different banknote denominations, while calculating sufficient tolerances reflecting the differences between individual banknotes of a given denomination.

Ein Haupthindernis beim Durchführen automatisierter Geldscheinunterscheidungssysteme ist die Erzielung eines optimalen Kompromisses zwischen den Kriterien, die verwendet werden, um ausreichend das charakteristische Muster für einen besonderen Geldnennwert zu definieren, die Zeit, die erforderlich ist, um die Testdaten zu analysieren und sie mit vorbestimmten Parametern zu vergleichen, um die Banknote bei der Prüfung zu identifizieren, und die Geschwindigkeit, bei der aufeinanderfolgende Banknoten mechanisch hindurchgeführt und abgetastet werden können. Auch mit der Verwendung von Mikroprozessoren zum Verarbeiten der Testdaten, die aus dem Abtasten einer Banknote herrühren, ist eine begrenzte Zeit zum Erfassen der Abtastwerte und für den Prozeß zum Vergleichen der Testdaten mit den gespeicherten Parametern, um den Nennwert der Banknote zu identifizieren, erforderlich. Die meisten der optischen Abtastsysteme, die heute verfügbar sind, verwenden komplexe Algorithmen zum Erzielen einer großen Anzahl von Reflexionsdaten-Abtastwerten, wenn eine Banknote durch einen optischen Abtastkopf abgetastet wird und zum nachfolgenden Vergleichen der Daten mit entsprechend gespeicherten Parametern, um den Banknotennennwert zu identifizieren. Herkömmliche Systeme erfordern eine relativ große Anzahl von optischen Abtastwerten pro Banknotenabtastung, um genügend zwischen Geldnennwerten zu unterscheiden, hauptsächlich bei jenen Nennwerten, bei denen die Reflexionsmuster nicht deutlich unterscheidbar sind. Die Verwendung der großen Anzahl von Datenabtastwerten verlangsamt die Geschwindigkeit, mit der eingehende Banknoten abgetastet werden können und, noch wichtiger, erfordert eine entspre-chenderweise längere Zeitdauer, um die Daten in Übereinstimmung mit dem Unterscheidungsalgorithmus zu verarbeiten. Die Verarbeitungszeit wird ferner vergrößert, wenn das System auch dazu angepaßt ist, identifizierte Geldnennwerte zu zählen. Die Geschwindigkeit, mit der Banknoten klassifiziert und gezählt werden können, ist dadurch begrenzt, da die Realzeitverar-beitung erfordert, daß die Analyse der abgetasteten Daten für eine Banknote abgeschlossen ist und die Banknote als zu einem besonderen Geldnennwert zugehörig identifiziert und gezählt wurde, bevor die nachfolgende Banknote auf der anderen Seite positioniert wird und durch den Abtastkopf abgetastet wird.A major obstacle in implementing automated banknote discrimination systems is achieving an optimal compromise between the criteria used to adequately define the characteristic pattern for a particular currency denomination, the time required to analyze the test data and compare it to predetermined parameters to identify the banknote under test, and the speed at which successive banknotes can be mechanically passed through and scanned. Even with the use of microprocessors to process the test data resulting from scanning a banknote, a limited time is required to acquire the samples and for the process of comparing the test data to the stored parameters to identify the denomination of the banknote. Most of the optical scanning systems available today use complex algorithms to obtain a large number of reflection data samples when a banknote is scanned by an optical scanning head and to subsequently compare the data with appropriate stored parameters to identify the banknote denomination. Conventional systems require a relatively large number of optical samples per banknote scan to sufficiently discriminate between currency denominations, mainly for those denominations where the reflection patterns are not clearly distinguishable. The use of the large number of data samples slows the speed at which incoming banknotes can be scanned and, more importantly, requires a correspondingly longer period of time to process the data in accordance with the discrimination algorithm. The processing time is further increased if the system is also adapted to count identified currency denominations. The speed at which banknotes can be classified and counted is limited because real-time processing requires that the analysis of the scanned data for a banknote is completed and the banknote has been identified as belonging to a particular currency denomination and counted before the subsequent banknote is positioned on the other side and scanned by the scanhead.

Ein Hauptproblem, das mit herkömmlichen Systemen verbunden ist, besteht darin, daß, um die erforderliche große Anzahl von Reflexionsabtastdaten zu erzielen, die für eine genaue Geldunterscheidung erforderlich sind, solche Systeme begrenzt sind, um Banknoten entlang der längeren Abmessung (longer dimension) von Banknoten abzutasten. Das Abtasten in Längsrichtung wiederum weist verschiedene innenwohnende Nachteile auf einschließlich des Erfordernisses für eine ausgedehnte Transportbahn zum Weiterleiten der Banknote in Längsrichtung über den Abtastkopf und die zusätzliche mechanische Komplexität, die beim Aufnehmen ausgedehnten Bahn sowie der zugehörigen Einrichtung zum Absichern einer gleichförmigen, nicht überlappenden Zählung von Banknoten mit der Abfühloberfläche des Abtastkopfes eingeschlossen sind.A major problem associated with conventional systems is that in order to achieve the required large amount of reflective scanning data required for accurate currency discrimination, such systems are limited to scanning banknotes along the longer dimension of banknotes. Longitudinal scanning, in turn, has several inherent disadvantages including the requirement for an extended transport path to pass the banknote longitudinally over the scanning head and the additional mechanical complexity involved in accommodating the extended web and the associated means for ensuring a uniform, non-overlapping count of banknotes with the sensing surface of the scanhead.

Das Endergebnis besteht darin, daß Systeme, die in der Lage sind, eine genaue Banknotenunterscheidung vorzunehmen, kostspielig, mechanisch voluminös komplex sind und im allgemeinen nicht in der Lage sind, sowohl eine Geldscheinunterscheidung als auch ein Zählen bei hohen Geschwindigkeiten mit einem hohen Grad an Genauigkeit vorzunehmen.The end result is that systems capable of accurate banknote discrimination are expensive, mechanically bulky and generally unable to perform both banknote discrimination and counting at high speeds with a high degree of accuracy.

Die US-A-4 179 685, die dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entspricht, offenbart eine Geldzähl- und Bewertungsvorrichtung, die einen Zuführmechanismus, einen Banknotentransportmechanismus, eine Stapelstation und einen optischen Abtastkopf umfaßt, der zwischen einem Zuführmechanismus und einer Stapelstation angeordnet ist. Der Abtastkopf schließt eine Lichtquelle und einen Detektor ein, und tastet einen Bereich jeder Banknote ab. Eine Abtasteinrichtung tastet Bitinformationen ab, wenn die Banknote über den Abtastkopf bewegt wird. Ein Speicher speichert eine Bitinformation vorausgewählter Bereiche der Banknoten unterschiedlicher Nennwerte. Eine Verarbeitungseinrichtung vergleicht die gespeicherten Bitinformationen mit den abgetasteten Bitinformationen und bestimmt den Nennwert jeder abgetasteten Banknote.US-A-4 179 685, which corresponds to the preamble of claim 1, discloses a money counting and evaluating device comprising a feed mechanism, a banknote transport mechanism, a stacking station and an optical scanning head arranged between a feed mechanism and a stacking station. The scanning head includes a light source and a detector and scans an area of each banknote. A scanning device scans bit information as the banknote is moved over the scanning head. A memory stores bit information of preselected areas of the banknotes of different denominations. A processing device compares the stored bit information with the scanned bit information and determines the denomination of each scanned banknote.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist ein hauptsächliches Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Identifizieren und Zählen von Banknoten zu schaffen, die eine Mehrzahl von Geldnennwerten umfaßt.It is a primary object of the present invention to provide an improved apparatus for identifying and counting To create banknotes comprising a variety of monetary denominations.

Es ist ein anderes Ziel dieser Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung der obigen Art zu schaffen, die in der Lage ist, wirksam zwischen Banknoten unterschiedlicher Geldnennwerte zu unterscheiden und diese zu zählen mit einer hohen Geschwindigkeit und mit einem hohen Grad an Genauigkeit.It is another object of this invention to provide an improved apparatus of the above kind which is capable of effectively discriminating between banknotes of different monetary denominations and counting them at a high speed and with a high degree of accuracy.

Ein darauf bezogenes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine solche verbesserte Geldunterscheidungs- und Zählvorrichtung zu schaffen, die kompakt, ökonomisch ist und einen unkomplizierten Aufbau und eine unkomplizierte Arbeitsweise hat.A related object of the present invention is to provide such an improved money discriminating and counting device which is compact, economical and has a simple structure and operation.

Dieses Ziel wird durch die Merkmale gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben sind.This object is achieved by the features as set out in patent claim 1.

Weitere Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen beansprucht.Further embodiments are claimed in the subclaims.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich, in denen:Other objects and advantages of the invention will become apparent upon reading the following detailed description in conjunction with the drawings in which:

Fig. 1 ein funktionelles Blockdiagramm ist, das die konzeptionelle Basis für das (die) optische Abtast- und Korrelationsverfahren und -vorrichtung entsprechend dem System dieser Erfindung darstellt;Fig. 1 is a functional block diagram illustrating the conceptual basis for the optical sampling and correlation method and apparatus according to the system of this invention;

Fig. 2 ein Blockschema ist, das eine bevorzugte Schaltungsanordnung zum Verarbeiten und Korrelieren von Reflexionsdaten entsprechend dem optischen Abtast- und Zählverfahren dieser Erfindung darstellt;Fig. 2 is a block diagram illustrating a preferred circuit arrangement for processing and correlating reflection data in accordance with the optical sampling and counting method of this invention;

die Fig. 3 bis 8 Flußdiagramme sind, die die Reihenfolge der Operationen veranschaulichen, die beim Ausführen des optischen Abtast- und Korrelationsverfahrens eingeschlossen sind;Figures 3 to 8 are flow charts illustrating the sequence of operations involved in carrying out the optical sampling and correlation method;

Fig. 9A bis C graphische Veranschaulichungen von repräsentativen Kennlinienmustern sind, die durch das optische Abtasten in der schamlen Dimension einer Banknote erzeugt werden;Figs. 9A to C are graphical illustrations of representative characteristic patterns produced by optical scanning in the small dimension of a banknote;

Fig. 10A bis E graphische Darstellungen des Effektes sind, die beim Korrelationsmuster durch Verwenden der Technik des fortschreitenden Verfahrens entsprechend einer Ausführungsform dieser Erfindung erzeugt werden;Figures 10A-E are graphical representations of the effect produced on the correlation pattern by using the progressive process technique according to an embodiment of this invention;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Geldunterscheidungs- und Zählvorrichtung zeigt, die besonders an das optische Abtast- und Korrelationsverfahren dieser Erfindung angepaßt ist und dieses verkörpert;Fig. 11 is a perspective view showing a money discriminating and counting device particularly adapted to and embodying the optical scanning and correlation method of this invention;

Fig. 12 eine perspektivische Teilansicht ist, die den Mechanismus darstellt, der zum Trennen der Banknoten und zum Zuführen derselben in aufeinanderfolgender Weise in die Transportbahn verwendet wird;Fig. 12 is a partial perspective view illustrating the mechanism used for separating the banknotes and feeding them in a sequential manner into the transport path;

Fig. 13 eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig.11 ist, die den Trennmechanismus und die Transportbahn darstellt;Fig. 13 is a side view of the apparatus of Fig. 11, showing the separating mechanism and the transport path;

Fig. 14 eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 11 ist, die Details des Antriebsmechanismus darstellt;Fig. 14 is a side view of the device of Fig. 11 showing details of the drive mechanism;

Fig. 15 eine Draufsicht der Geldunterscheidungs- und Zählvorrichtung ist, die in den Fig. 11 bis 14 gezeigt ist;Fig. 15 is a plan view of the money discriminating and counting device shown in Figs. 11 to 14;

Fig. 16 eine Seitenansicht im Schnitt ist, die die Winkelanordnung der Fotodioden in dem Abtastkopf zeigt;Fig. 16 is a side view in section showing the angular arrangement of the photodiodes in the scanning head;

Fig. 17 eine Darstellung der Lichtverteilung ist, die um den optischen Abtastkopf herum erzeugt wird; undFig. 17 is a diagram of the light distribution generated around the optical pickup head; and

Fig. 18 eine Draufsichtdarstellung der optischen Maske ist, die verwendet wird, um Abtaststreifen unterschiedlicher Abmessungen zu verwenden.Fig. 18 is a top view of the optical mask used to accommodate scanning stripes of different dimensions.

Während die Erfindung verschiedene Modifikationen und alternative Ausführungsformen zuläßt, werden spezifische Ausführungsformen auf dem Beispielswege in den Zeichnungen gezeigt und im einzelnen beschrieben werden. Es sollte jedoch so zu verstehen sein, daß es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die besonderen offenbarten Ausführungsformen zu begrenzen, sondern im Gegensatz dazu besteht die Absicht, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen, wie sie durch die beigefügten Patentansprüche definiert werden, abzudecken.While the invention is susceptible to various modifications and alternative embodiments, specific embodiments are shown by way of example in the drawings and described in detail. It should be understood, however, that it is not intended to limit the invention to the particular embodiments disclosed, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the scope of the invention as defined by the appended claims.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein funktionelles Blockschema gezeigt, das das optische Abtast- und Korrelationssystem entsprechend dieser Erfindung darstellt. Das System schließt eine Banknotenaufnahmestation 12 ein, wo Stapel von Banknoten, die zu identifizieren und zu zählen sind, positioniert sind. Die aufgenommenen Banknoten unterliegen der Einwirkung einer Banknotentrennstation 14, die arbeitet, um eine Banknote auszuwählen oder zu trennen, um sie aufeinanderfolgend durch einen Banknotentransportmechanismus 16 entsprechend einer präzise vorbestimmten Transportbahn über einen optischen Abtastkopf 18 weiterzuleiten, wo der Geldnennwert der Banknote abgetastet, identifiziert und gezählt wird. Die abgetastete Banknote wird dann zu einer Banknotenstapelstation 20 transportiert, wo die Banknoten, die so bearbeitet wurden, für eine darauffolgende Entnahme gestapelt werden.Referring to Figure 1, there is shown a functional block diagram illustrating the optical scanning and correlation system according to this invention. The system includes a bill receiving station 12 where stacks of bills to be identified and counted are positioned. The received bills are subjected to the action of a bill separating station 14 which operates to select or separate a banknote for sequential passage through a banknote transport mechanism 16 according to a precisely predetermined transport path over an optical scanning head 18 where the currency denomination of the banknote is scanned, identified and counted. The scanned banknote is then transported to a banknote stacking station 20 where the banknotes thus processed are stacked for subsequent withdrawal.

Der optische Abtastkopf 18 umfaßt zumindest eine Lichtquelle 22, die einen Strahl kohärenten Lichtes nach unten auf die Banknotentransportbahn richtet, um einen im wesentlichen rechteckigen Lichtstreifen 24 auf einer Banknote 17 zu beleuchten, die auf einer Transportbahn unterhalb des Abtastkopfes 18 positioniert ist. Das Licht, das von dem beleuchteten Streifen 24 weg reflektiert wird, wird durch einen Fotodetektor 26 abgefühlt, der direkt über dem Streifen positioniert ist. Der analoge Ausgang des Fotodetektors 26 wird in ein digitales Signal mittels einer Analog-Digital-Wandlereinheit (ADC) 28 umgewandelt, dessen Ausgang einem digitalen Eingang einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 30 zugeführt wird.The optical scanning head 18 includes at least one light source 22 which directs a beam of coherent light downwardly onto the banknote transport path to illuminate a substantially rectangular strip of light 24 on a banknote 17 positioned on a transport path below the scanning head 18. The light reflected off the illuminated strip 24 is sensed by a photodetector 26 positioned directly above the strip. The analog output of the photodetector 26 is converted to a digital signal by an analog-to-digital converter (ADC) unit 28, the output of which is fed to a digital input of a central processing unit (CPU) 30.

Gemäß einem Merkmal dieser Erfindung ist die Banknotentransportbahn in einer solchen Weise definiert, daß der Transportmechanismus 16 die Banknoten mit der schmalen Abmessung (narrow dimension) "W" der Banknoten, die parallel zur Transportbahn und der Abtastrichtung angeordnet sind, bewegt. Wenn sich somit eine Banknote 17 auf der Transportbahn auf dem Abtastkopf 18 bewegt, tastet der kohärente Lichtstrahl 24 wirksam die Banknote über die schmale Abmessung "W" der Banknote ab. Bevorzugterweise ist die Transportbahn so angeordnet, daß die Banknote 17 annähernd um den Mittelabschnitt der Banknote entlang seiner schmalen Abmessung abgetastet wird, wie am besten in Fig. 1 gezeigt ist.According to a feature of this invention, the bill transport path is defined in such a manner that the transport mechanism 16 moves the bills with the narrow dimension "W" of the bills arranged parallel to the transport path and the scanning direction. Thus, as a bill 17 moves along the transport path on the scanning head 18, the coherent light beam 24 effectively scans the bill across the narrow dimension "W" of the bill. Preferably, the transport path is arranged so that the bill 17 is scanned approximately around the central portion of the bill along its narrow dimension, as best shown in Fig. 1.

Der Abtastkopf 18 funktioniert so, daß Licht, das von der Banknote reflektiert wird, wenn sie sich über den beleuchteten Lichtstreifen 24 bewegt, nachgewiesen wird, und eine analoge Darstellung der Veränderung des so reflektierten Lichts geschaffen wird, das wiederum die Veränderung in dem "Schwarz-" und "Weiß"-Gehalt der gedruckten Muster oder Kennungsmerkmale auf der Oberfläche der Banknote repräsentiert. Diese Veränderung des Lichts, das von dem Abtasten der schmalen Abmessung der Banknoten reflektiert wird, dient als ein Maß zum Unterscheiden mit einem hohen Grad an Sicherheit zwischen einer Mehrzahl von geldnennwerten, für das das System dieser Erfindung programmiert ist, diese zu bearbeiten.The scanning head 18 functions to detect light reflected from the banknote as it moves across the illuminated strip of light 24 and to provide an analog representation of the change in the light so reflected, which in turn represents the change in the "black" and "white" content of the printed patterns or indicia on the surface of the banknote. This change in light reflected from the scanning narrow dimension of the banknote serves as a measure for distinguishing with a high degree of certainty between a plurality of currency denominations for which the system of this invention is programmed to operate.

Eine Serie von nachgewiesenen Reflexionssignalen werden über die schmale Abmessung der Banknote oder über ein ausgewähltes Segment derselben erzielt, und die daraus resultierenden analogen Signale werden durch die Steuerung der CPU 30 digitalisiert, um eine feststehende Anzahl von digitalen Reflexionsdatenabtastwerten zu liefern. Die Datenabtastwerte werden dann einem Digitalisierungsprozeß unterworfen, der eine Normierungsroutine zum Verarbeiten der abgetasteten Daten für eine verbesserte Korrelation und für ein Glätten der Veränderungen infolge der "Kontrast"-Schwankungen in dem gedruckten Muster, das auf der Banknotenoberfläche existiert, zu verarbeiten. Die normierten Reflexionsdaten (normalized reflectance data), die so digitalisiert wurden, repräsentieren ein charakteristisches Muster, das genau eindeutig für einen vorgegebenen Banknotennennwert ist und schafft genügend Unterscheidungsmerkmale zwischen charakteristischen Mustern für unterschiedliche Geldnennwerte, wie im einzelnen nachstehend erläutert werden wird.A series of detected reflectance signals are obtained across the narrow dimension of the banknote or across a selected segment thereof, and the resulting analog signals are digitized by the control of CPU 30 to provide a fixed number of digital reflectance data samples. The data samples are then subjected to a digitization process which includes a normalization routine for processing the sampled data for improved correlation and for smoothing out the variations due to "contrast" variations in the printed pattern existing on the banknote surface. The normalized reflectance data thus digitized represents a characteristic pattern that is precisely unique to a given banknote denomination and provides sufficient distinguishing features between characteristic patterns for different currency denominations, as will be explained in more detail below.

Um eine völlige Übereinstimmung zwischen Reflexionsabtastwerten abzusichern, die durch das Abtasten der schmalen Abmessung nacheinderfolgender Banknoten erzielt wird, wird der Beginn des Reflexionsabtastprozesses bevorzugterweise durch die CPU 30 mittels eines optischen Codeumsetzers (optical encoder) 32 gesteuert, der mit dem Banknotentransportmechanismus 16 verbunden ist und präzise der körperlichen Bewegung der Banknote 17 über dem Abtastkopf 18 folgt. Mehr im einzelnen, der optische Geber 32 ist mit der Drehbewegung des Antriebsmotors gekoppelt, der die Bewegung erzeugt, der auf die Banknote übertragen wird, wenn sie entlang der Transportbahn weitergeleitet wird. Zusätzlich wird abgesichert, daß ein zwangsläufiger Kontakt zwischen der Banknote und der Transportbahn beibehalten wird, insbesondere dann, wenn die Banknote durch den Abtastkopf 18 abgetastet wird. Unter diesen Bedingungen ist der optische Codeumsetzer in der Lage, präzise der Bewegung der Banknote relativ zum Lichtstreifen zu folgen, was durch den Abtastkopf durch Überwachen der Drehbewegung des Antriebsmotors erzeugt wird.To ensure complete correspondence between reflection samples obtained by scanning the narrow dimension of successive banknotes, the start of the reflection scanning process is preferably controlled by the CPU 30 by means of an optical encoder 32 which is connected to the banknote transport mechanism 16 and precisely follows the physical movement of the banknote 17 over the scanning head 18. More specifically, the optical encoder 32 is coupled to the rotational movement of the drive motor which generates the movement imparted to the banknote as it is advanced along the transport path. In addition, it is ensured that positive contact is maintained between the banknote and the transport path, particularly when the banknote is being scanned by the scanning head 18. Under these conditions, the optical encoder is able to precisely follow the movement of the banknote relative to the light strip generated by the scanning head by monitoring the rotational movement of the drive motor.

Der Ausgang des Fotodetektors 26 wird durch die CPU 30 überwacht, um anfänglich das Vorhandensein der Banknote unter dem Abtastkopf nachzuweisen, und um nachfolgend den Anfangspunkt des gedruckten Musters auf der Banknote nachzuweisen, der durch die dünne Umrandungslinie 17A, die typischerweise das gedruckte Kennungsmerkmal auf den Banknoten umschließt, repräsentiert wird. Wurde die Umrandungslinie (borderline) 17A einmal nachgewiesen, wird der optische Codeumsetzer verwendet, um den Zeitpunkt und die Anzahl der Reflexionsabtastwerte zu steuern, die von dem Ausgang des Fotodetektors 26 erzielt werden, wenn sich die Banknote 17 über den Abtastkopf 18 bewegt und entlang ihrer schmalen Abmessung abgetastet wird.The output of the photodetector 26 is monitored by the CPU 30 to initially detect the presence of the banknote under the scanhead and subsequently to detect the starting point of the printed pattern on the banknote, which is represented by the thin borderline 17A which typically encloses the printed identification feature on the banknotes. Once the borderline 17A has been detected, the optical encoder is used to control the timing and number of reflection samples obtained from the output of the photodetector 26 as the banknote 17 moves across the scanhead 18 and is scanned along its narrow dimension.

Der Nachweis der Umrandungslinie bildet eine wichtige Stufe realisiert eine verbesserte Unterscheidungswirksamkeit, da die Umrandungslinie als ein absoluter Referenzwert zu Beginn des Abtastens dient. Wenn die Kante einer Banknote als ein Referenzpunkt verwendet wird, könnte eine relative Verschiebung der Abtastpunkte auftreten wegen der zufälligen Art und Weise, mit welcher der Abstand von der Kante zur Umrandungslinie sich von Banknote zu Banknote ändert aufgrund der relativ hohen Toleranzbereiches, die beim Drucken und Schneiden von Banknoten zugelassen werden. Als ein Ergebnis dessen wird es schwierig, eine direkte Korrespondenz zwischen Abtastpunkten auf aufeinanderfolgenden Banknotenabtastwerten herzustellen, und die Unterscheidungswirksamkeit wird nachteilig beeinflußt.The detection of the border line is an important step that realizes improved discrimination efficiency since the border line serves as an absolute reference value at the start of scanning. If the edge of a banknote is used as a reference point, a relative shift of the scanning points could occur because of the random manner in which the distance from the edge to the border line changes from banknote to banknote due to the relatively high tolerance ranges allowed in printing and cutting banknotes. As a result, it becomes difficult to establish a direct correspondence between scanning points on successive banknote samples and the discrimination efficiency is adversely affected.

Die Verwendung des optischen Codeumsetzers zum Steuern des Abtastprozesses relativ zur körperlichen Bewegung einer Banknote über den Abtastkopf ist auch dahingehend vorteilhaft, daß der Codeumsetzer verwendet werden kann, um eine vorbestimmte Verzögerung zu schaffen, die dem Nachweis der Umrandungslinie vor den Abtastungen folgt. Die Verzögerung des Codeumsetzers kann in einer solchen Weise eingestellt werden, daß die Banknote nur über jene Segmente entlang ihrer schmalen Abmessung abgetastet wird, die das am meisten unterscheidbare gedruckte Kennungsmerkmal relativ zu den unterschiedlichen Geldnennwerten enthält.The use of the optical encoder to control the scanning process relative to the physical movement of a banknote across the scan head is also advantageous in that the encoder can be used to provide a predetermined delay following the detection of the border line prior to the scans. The encoder delay can be adjusted in such a way that the banknote is scanned only over those segments along its narrow dimension which contain the most distinguishable printed identifying feature relative to the different currency denominations.

Im Falle der US-Währung wurde z.B. ermittelt, daß der mittlere, annähernd zwei Zoll große Bereich der Banknoten, wenn dieser über den Mittelabschnitt der schmalen Abmessung der Banknote abgetastet wird, genügend Daten zum Unterscheiden zwischen unterschiedlichen US-Währungsnennwerten auf der Basis des Korrelationsverfahrens nach dieser Erfindung schafft. Entsprechenderweise kann der optische Codeumsetzer verwendet werden, um den Abtastprozeß so zu steuern, daß Reflexionsabtastwerte für eine vorgegebene Zeitperiode aufgenommen werden und nur aufgenommen werden, nachdem eine bestimmte Zeitperiode verstrichen ist, wenn die Umrandungslinie ermittelt wurde, wodurch das Abtasten des gewünschten mittleren Bereiches der schmalen Abmessung der Banknote begrenzt wird.For example, in the case of U.S. currency, it has been determined that the central, approximately two-inch area of the bills, when scanned across the central portion of the narrow dimension of the bill, provides sufficient data to distinguish between different U.S. currency denominations based on the correlation method of this invention. Similarly, the optical encoder may be used to to control the scanning process so that reflectance samples are taken for a predetermined period of time and are only taken after a certain period of time has elapsed when the border line has been detected, thereby limiting the scanning of the desired central region of the narrow dimension of the banknote.

Das optische Abtast- und Korrelationsverfahren basiert auf der Verwendung des obigen Prozesses, um eine Serie von charakteristischen Musterstückmustern bzw. Originalmustern zu erzeugen unter Verwendung "neuer" oder von "Original"-Banknoten für jeden Nennwert der Währung, die nachzuweisen ist. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform werden vier charakteristische Muster erzeugt und innerhalb eines Systemspeichers abgespeichert, bevorzugterweise in Form eines EEPROM 34 (siehe Fig. 1) für jeden nachzuweisenden Geldnennwert. Die charakteristischen Muster für jede Banknote werden jeweils entsprechend an optischen Abtasteinrichtungen erzeugt, d.h. mit dem Prozeß des Erzielens der vorbestimmten Anzahl von Reflexionsabtastwerten, die auf der "oberen" und "unteren" Seite der Banknote ausgeführt wird, was sowohl entlang der "Vorwärts"- und "Rückwärts"- Richtung relativ zu den auf der Banknote aufgedruckten Mustern ausgeführt wird.The optical scanning and correlation method is based on using the above process to generate a series of characteristic specimen patterns or master patterns using "new" or "master" banknotes for each denomination of currency to be detected. According to a preferred embodiment, four characteristic patterns are generated and stored within a system memory, preferably in the form of an EEPROM 34 (see Fig. 1) for each currency denomination to be detected. The characteristic patterns for each banknote are generated respectively on optical scanning devices, i.e. with the process of obtaining the predetermined number of reflection samples carried out on the "top" and "bottom" side of the banknote, which is carried out along both the "forward" and "backward" directions relative to the patterns printed on the banknote.

Beim Anpassen des erfundenen Verfahrens auf die US-Währung werden z.B. charakteristische Muster für sieben unterschiedliche Nennwerte der US-Währung, d.h. 1$, 2$, 5$, 10$, 20$, 50$ und 100$ erzeugt und gespeichert. Entsprechenderweise wird eine Mustervorgabe von 28 unterschiedlichen charakteristischen Mustern innerhalb des Systemspeichers für nachfolgende Korrelationszwecke gespeichert. Wurden einmal die charakteristischen Musterstückmuster gespeichert, wird das Muster, das durch Abtasten einer Banknote beim Test erzeugt wird, durch die CPU 30 mit jeder der 28 vorhergespeicherten charakteristischen Musterstückmuster verglichen, um für jeden Vergleich eine Korrelationszahl zu erzeugen, die den Grad der Korrelation repräsentiert, d.h. die die Gleichartigkeit zwischen entsprechenden der Mehrzahl von Datenabtastwerten für die verglichenen Muster repräsentiert.For example, in adapting the invented method to U.S. currency, characteristic patterns are generated and stored for seven different denominations of U.S. currency, ie, $1, $2, $5, $10, $20, $50 and $100. Similarly, a set of 28 different characteristic patterns is stored within the system memory for subsequent correlation purposes. Once the characteristic sample patterns have been stored, the pattern generated by scanning a banknote during testing is processed by the CPU 30 compared with each of the 28 prestored characteristic sample patterns to produce for each comparison a correlation number representing the degree of correlation, ie, the similarity between corresponding ones of the plurality of data samples for the compared patterns.

Die CPU 30 ist dazu programmiert, den Nennwert der abgetasteten Banknote als korrespondierend zu dem abgespeicherten charakteristischen Muster zu identifizieren, für welche die Korrelationszahl, die aus dem Mustervergleich resultiert, als höchste herausgefunden wurde. Um die Möglichkeit der Fehlkennzeichnung des Nennwertes einer abgetasteten Banknote auszuschließen als auch um die Möglichkeit zu vermindern, daß gefälschte Banknoten als zugehörig zu einem gültigen Nennwert identifiziert werden, wird eine Zwei-Pegel-Schwelle (bi-level threshold) der Korrelation als Basis zum Ausführen eines "positiven" Aufrufes verwendet, was im einzelnen nachstehend erläutert werden wird.The CPU 30 is programmed to identify the denomination of the scanned banknote as corresponding to the stored characteristic pattern for which the correlation number resulting from the pattern comparison is found to be the highest. To eliminate the possibility of misidentifying the denomination of a scanned banknote as well as to reduce the possibility of counterfeit banknotes being identified as corresponding to a valid denomination, a bi-level threshold of correlation is used as the basis for making a "positive" call, as will be explained in more detail below.

Unter Verwendung der obigen Abtast- und Korrelationsverfahrensweise ist die CPU 30 dazu programmiert, die Anzahl von Banknoten zu zählen, die als ein besonderer Geldnennwert zu einem Teil einer vorgegebenen Gruppe von Banknoten gehört, die für eine vorgegebene Abtastmenge abgetastet wurde und um den sich insgesamt belaufenden Gesamtbetrag des Währungsbetrages zu bestimmen, der durch die Banknoten repräsentiert wird, die während eines Abtastpostens abgetastet wurden. Die CPU 30 ist auch mit einer Ausgabeeinheit 36 verbunden, die dazu angepaßt ist, eine Anzeige der gezählten Anzahl der Banknoten und die Aufgliederung der Banknoten in Abhängigkeit von dem Geldnennwert und die Gesamtmenge des Geldwertes zu liefern, der durch die gezählten Banknoten repräsentiert wird. Die Ausgabeeinheit 36 kann auch dazu angepaßt sein, einen Ausdruck der angezeigten Information in einem gewünschten Format zu liefern.Using the above sampling and correlation methodology, the CPU 30 is programmed to count the number of banknotes belonging to a particular denomination of currency in a portion of a predetermined group of banknotes sampled for a predetermined sampling amount and to determine the total cumulative amount of currency represented by the banknotes sampled during a sampling batch. The CPU 30 is also connected to an output unit 36 adapted to provide an indication of the number of banknotes counted and the breakdown of the banknotes according to denomination of currency and the total amount of currency represented by the banknotes counted. The output unit 36 may also be adapted to provide a printout of the displayed information in a desired format.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist eine Darstellung in Blockschemaform einer bevorzugten Schaltungsanordnung zum Verarbeiten und Korrelieren von Reflexionsdaten gemäß dem System dieser Erfindung gezeigt. Wie darin gezeigt ist, nimmt die CPU 30 eine Vielzahl von Eingangssignalen auf und verarbeitet diese einschließlich jener von dem optischen Codeumsetzer 32, dem Fotodetektor 26 und einer Speichereineinheit 38, die ein statischer Arbeitsspeicher (RAM) oder ein löschbarer programmierbarer Festwertspeicher (EPROM) sein kann. In der Speichereinheit 38 ist das Korrelationsprogramm gespeichert, auf dessen Basis Muster erzeugt werden und Testmuster mit vorgespeicherten Musterstückprogrammen verglichen werden, um den Nennwert des Testgeldes zu identifizieren. Ein Quarz 40 dient als Zeitbasis für die CPU 30, die auch mit einer externen Bezugsspannung VREF versehen ist, auf deren Basis ein Spitzenwertnachweis von abgefühlten Reflexionsdaten ausgeführt wird, wie im einzelnen nachstehend im Einzelnen erläutert wird.Referring to Fig. 2, there is shown a block diagram representation of a preferred circuit arrangement for processing and correlating reflectance data in accordance with the system of this invention. As shown therein, the CPU 30 receives and processes a variety of input signals, including those from the optical encoder 32, the photodetector 26, and a memory unit 38, which may be a static random access memory (RAM) or an erasable programmable read only memory (EPROM). The memory unit 38 stores the correlation program based on which patterns are generated and test patterns are compared with pre-stored sample programs to identify the denomination of the test currency. A quartz 40 serves as a time base for the CPU 30, which is also provided with an external reference voltage VREF based on which peak detection of sensed reflectance data is carried out, as will be explained in more detail below.

Die CPU 30 empfängt auch ein Zeitgeberrückstellsignal von einer Rückstelleinheit 44, die wie in Fig. 2A gezeigt ist, die Ausgangsspannung von dem Fotodetektor 26 empfängt und diese mittels eines Schwellenwertdetektors 44A relativ zu einem vorbestimmten Spannungsschwellwert, typischerweise 5,0 Volt, vergleicht, um ein Rückstellsignal zu schaffen, das auf "hoch" geht, wenn ein Reflexionswert entsprechend dem Vorhandensein von Papier abgefühlt wird. Mehr im einzelnen, das Reflexionsabtasten basiert auf der Voraussetzung, daß kein Bereich des beleuchteten Lichtstreifens (24 in Fig. 1) zum Fotodetektor reflektiert wird bei der Abwesenheit einer unter dem Abtastkopf positionierten Banknote. Unter diesen Bedingungen repräsentiert der Ausgang des Fotodetektors eine "Dunkel"- oder "Null"-Pegelabtastung. Der Ausgang des Fotodetektors ändert sich auf ein Lesen von "weiß", das typischerweise auf einen Wert von ungefähr 5,0 Volt gesetzt wurde, wenn die Kante der Banknote zuerst unterhalb des Abtastkopfes positioniert wird und unter den Lichtstreifen 24 fällt. Wenn dieses auftritt, liefert die Rückstelleinheit 44 ein "Hoch"-Signal zur CPU 30 und markiert den Beginn der Abtastprozedur.The CPU 30 also receives a timer reset signal from a reset unit 44 which, as shown in Fig. 2A, receives the output voltage from the photodetector 26 and compares it by means of a threshold detector 44A relative to a predetermined voltage threshold, typically 5.0 volts, to provide a reset signal which goes "high" when a reflectance value corresponding to the presence of paper is sensed. More specifically, reflectance sensing is based on the assumption that no portion of the illuminated light strip (24 in Fig. 1) is reflected to the photodetector in the absence of a banknote positioned under the scanning head. Under these conditions, the output of the photodetector is a "dark" or "zero" level scan. The output of the photodetector changes to a reading of "white", which has typically been set to a value of about 5.0 volts, when the edge of the bill is first positioned beneath the scan head and falls below the light strip 24. When this occurs, the reset unit 44 provides a "high" signal to the CPU 30, marking the beginning of the scanning procedure.

In Übereinstimmung mit einem Merkmal dieser Erfindung ist die Dicke des beleuchteten Streifens von Licht, das durch die Lichtquellen innerhalb des Abtastkopfes erzeugt wird, auf einen relativ kleinen Wert für den Anfangszustand des Abtastens eingestellt, wenn die dünne Umrandungslinie nachgewiesen wird. Die Verwendung des schmalen Schlitzes erhöht die Empfindlichkeit, mit der das reflektierte Licht nachgewiesen wird und erlaubt kleine Änderungen im "Grau"-Pegel, der von der Oberfläche der abzufühlenden Banknote reflektiert wird. Das ist wichtig beim Absichern, daß die dünne Umrandungslinie des Musters, d.h. der Anfangspunkt des gedruckten Musters auf der Banknote präzise nachgewiesen wird. Wurde die Umrandungslinie einmal nachgewiesen, wird ein nachfolgendes Reflexionsabtasten auf der Basis eines relativ breiteren Lichtstreifens ausgeführt, um ein vollständiges Abtasten über die schmale Abmessung der Banknote auszuführen und um die gewünschte Anzahl von Abtastwerten mit einer großen Geschwindigkeit zu erzielen. Die Verwendung eines breiteren Schlitzes für das tatsächliche Abtasten glättet auch die Ausgangskenndaten des Fotodetektors und realisiert den relativ großen Wert der analogen Spannung, die wichtig für die genaue Darstellung und Verarbeitung der nachgewiesenen Reflexionswerte ist.In accordance with a feature of this invention, the thickness of the illuminated strip of light produced by the light sources within the scanning head is set to a relatively small value for the initial state of scanning when the thin border line is detected. The use of the narrow slit increases the sensitivity with which the reflected light is detected and allows for small changes in the "gray" level reflected from the surface of the banknote being sensed. This is important in ensuring that the thin border line of the pattern, i.e. the starting point of the printed pattern on the banknote, is accurately detected. Once the border line has been detected, subsequent reflection scanning is carried out based on a relatively wider strip of light to perform a complete scan across the narrow dimension of the banknote and to achieve the desired number of samples at a high speed. The use of a wider slit for the actual scanning also smoothes the output characteristics of the photodetector and realizes the relatively large value of the analog voltage, which is important for the accurate representation and processing of the detected reflection values.

Zurück zu Fig. 2, die CPU 30 verarbeitet den Ausgang des Fotodetektors 26 über einen Spitzenwertdetektor 46, der im wesentlichen im Betrieb befindlich ist, um die Fotodetektorausgangsspannung abzutasten und den höchsten Spannungswert, d.h. den Spitzenspannungswert auf den man trifft, nachdem der Detektor dieses ermöglicht, festhält. Der Spitzenwertdetektor ist auch dazu angepaßt, eine maßstäbliche Spannung (scaled voltage) zu definieren, auf deren Basis die Muster-Umrandungslinie auf den Banknoten nachgewiesen wird. Der Detektor 46 schließt einen ADC 48 zum Digitalisieren des Fotodetektorausgangs ein und schließt einen Digital-Analog-Wandler (DAC) 50 zum Zurückverwandeln der Signale in eine analoge Form auf der Basis einer vorausgewählten Referenzspannung VREF von der Spannungsquelle 42 ein. Der Ausgang des DAC 50 wird durch einen Umkehrverstärker 42 zu einem Spannungsteiler 54 geführt, der die Eingangsspannung auf eine maßstäbliche Spannung Vs verringert, die einen vorbestimmten Prozentsatz des Spitzenwertes repräsentiert. Die Spannung Vs basiert auf dem Prozentsatz des Abfalls der Ausgangsspannung des Spitzenwertdetektors, wenn sie den Übergang von dem "hohen" Reflexionswert widerspiegelt, der von dem Abtasten der unbedruckten Kantenbereiche einer Banknote resultiert zu dem relativ geringeren "grauen" Reflexionswert, der davon herrührt, wenn man auf die dünne Umrandungslinie trifft. Bevorzugterweise ist die maßstäbliche Spannung Vs auf ungefähr 70 bis 80% der Spitzenwert spannung eingestellt.Returning to Fig. 2, the CPU 30 processes the output of the photodetector 26 via a peak detector 46 which is essentially operative to sample the photodetector output voltage and capture the highest voltage value, i.e. the peak voltage value encountered after the detector allows it. The peak detector is also adapted to define a scaled voltage on the basis of which the pattern outline on the banknotes is detected. The detector 46 includes an ADC 48 for digitizing the photodetector output and includes a digital-to-analog converter (DAC) 50 for converting the signals back to an analog form based on a preselected reference voltage VREF from the voltage source 42. The output of the DAC 50 is fed through an inverting amplifier 42 to a voltage divider 54 which reduces the input voltage to a scaled voltage Vs representing a predetermined percentage of the peak value. The voltage Vs is based on the percentage of drop in the output voltage of the peak detector as it reflects the transition from the "high" reflectance value resulting from scanning the unprinted edge areas of a banknote to the relatively lower "gray" reflectance value resulting from encountering the thin border line. Preferably, the scaled voltage Vs is set at approximately 70 to 80% of the peak voltage.

Die maßstäbliche Spannung Vs wird einem Leitungsdetektor (line detector> 56 zugeführt, der auch mit dem ankommenden momentanen Ausgang des Fotodetektors 26 versehen ist. Der Leitungsdetektor 56 vergleicht die beiden Spannungen an seiner Eingangsseite und erzeugt ein Signal LDET, welches normalerweise auf "niedrig" bleibt und auf "hoch" geht, wenn die Kante der Banknote abgetastet wird. Das Signal LDET geht auf "niedrig", wenn der ankommende Fotodetektorausgang den vorher definieren Prozentsatz des Spitzenwertfotodetektorausgangs erreicht bis hinauf zu jenem Punkt, der durch die Spannung Vs repräsentiert wird. Wenn somit das Signal LDET auf "niedrig" geht, ist dies ein Anzeichen dafür, daß die Umrandungslinie des Banknotenmusters nachgewiesen wurde. An diesem Punkt beginnt die CPU 30 das tatsächliche Reflexionsabtasten unter der Steuerung des Codeumsetzers 32 (siehe Fig. 2), und die gewünschte feststehende Anzahl von Reflexionsabtastwerten wird erzielt, wenn sich die Banknote über den beleuchteten Lichtstreifen bewegt und entlang des Mittelabschnitts von deren schmalen Abmessung abgetastet wird.The scaled voltage Vs is fed to a line detector 56 which is also provided with the incoming instantaneous output of the photodetector 26. The line detector 56 compares the two voltages on its input side and generates a signal LDET which normally remains "low" and goes "high" when the edge of the banknote is sensed. The signal LDET goes "low" when the incoming Photodetector output reaches the predefined percentage of peak photodetector output up to the point represented by voltage Vs. Thus, when signal LDET goes low, it is an indication that the border line of the banknote pattern has been detected. At this point, CPU 30 begins the actual reflection scanning under the control of encoder 32 (see Fig. 2), and the desired fixed number of reflection samples is obtained as the banknote moves across the illuminated light strip and is scanned along the central portion of its narrow dimension.

Wenn die charakteristischen Musterstückmuster erzeugt werden, werden die Reflexionsabtastwerte, die von dem Abtasten einer "neuen" Banknote herrühren, in die entsprechend bezeichneten Abschnitte innerhalb eines Systemspeichers 60 eingegeben, der bevorzugterweise ein EEPROM ist. Das Eingeben der Abtastwerte wird über einen gepufferten Adressenzwischenspeicher 58, falls notwendig, ausgeführt. Bevorzugterweise werden die Musterstückmuster durch mehrmaliges Abtasten einer "neuen" Banknote, typischerweise dreimal, erzeugt, und durch Erzielen des Mittelwertes der entsprechenden Datenabtastwerte erzeugt, bevor der Mittelwert als ein Musterstückmuster repräsentierend gespeichert wird. Während der Geldunterscheidung werden die Reflexionswerte, die von dem Abtasten einer Testbanknote resultieren, aufeinanderfolgend verglichen unter der Steuerung des Korrelationsprogramms, das innerhalb der Speichereinheit 38 gespeichert ist, mit jeder der entsprechenden charakteristischen Muster, die im EEPROM 60 gespeichert sind, wiederum über den Adressenzwischenspeicher 58.When generating the characteristic sample patterns, the reflection samples resulting from scanning a "new" banknote are entered into the appropriately designated sections within a system memory 60, which is preferably an EEPROM. The entering of the samples is carried out via a buffered address latch 58, if necessary. Preferably, the sample patterns are generated by scanning a "new" banknote a number of times, typically three times, and averaging the corresponding data samples before storing the average as representing a sample pattern. During currency discrimination, the reflectance values resulting from scanning a test banknote are sequentially compared under the control of the correlation program stored within the memory unit 38 with each of the corresponding characteristic patterns stored in the EEPROM 60, again via the address buffer 58.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 7 sind Flußdiagramme gezeigt, die die Reihenfolge der Operationen darstellen, die beim Abarbeiten des oben beschriebenen optischen Abtast- und Korrelationsverfahrens dieser Erfindung eingeschlossen sind. Insbesondere stellt Fig. 3 die Reihenfolge dar, die beim Abtasten des Vorhandenseins einer Banknote unter dem Abtastkopf und der Umrandungslinie auf der Banknote eingeschlossen sind. Dieser Abschnitt des Systemprogramms, der als "TRIGGER" bezeichnet ist, wird in Stufe 70 ausgelöst. In Stufe 71 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob eine Start-der-Aufzeichnung-Unterbrechung (start-of-note interrupt) gesetzt ist, was bedeutet, daß das System bereit ist, nach dem Vorhandensein einer Banknote zu suchen, d.h., daß dieses auftritt. Wenn in Stufe 71 herausgefunden wurde, daß die Antwort positiv ist, wird Stufe 72 erreicht, wo das Vorhandensein der Banknote unter dem Abtastkopf auf der Basis der Rückstellprozedur ermittelt wird, wie oben in Verbindung mit der Rückstelleinheit 44 von Fig. 2 beschrieben wurde.Referring to Figs. 3 to 7, flow charts are shown illustrating the sequence of operations performed in 3 illustrates the sequence involved in sensing the presence of a bill under the scanhead and the border line on the bill. This section of the system program, designated "TRIGGER," is initiated at step 70. At step 71, a determination is made as to whether a start-of-note interrupt is set, which means that the system is ready to search for the presence of a bill, i.e., for it to occur. If the answer is found to be positive at step 71, step 72 is reached where the presence of the bill under the scanhead is determined based on the reset procedure as described above in connection with the reset unit 44 of FIG. 2.

Wenn in Stufe 72 herausgefunden wurde, daß die Antwort positiv ist, d.h., daß eine Banknote vorhanden ist, wird Stufe 73 erreicht, wo ein Test ausgeführt wird, um zu sehen, wenn die Umrandungslinie auf der Basis der Verminderung im Spitzenwert für einen vorbestimmten Prozentsatz derselben nachgewiesen wurde, was, wie oben beschrieben wurde dadurch, angegeben wird, daß das Signal LDET auf "niedrig" geht. Wenn herausgefunden wurde, daß die Antwort in Stufe 73 negativ ist, fährt das Programm fort und durchläuft die Schleife, bis die Umrandungslinie nachgewiesen wurde. Wenn herausgefunden wurde, daß die Antwort in Stufe 72 negativ ist, d.h., daß herausgefunden wurde, daß keine Banknote vorhanden ist, wird die Start-der-Aufzeichnung-Unterbrechung in Stufe 74 rückgestellt, und das Programm kehrt von der Unterbrechung (interrupt) in Stufe 75 zurück.If in step 72 the answer is found to be positive, i.e. that a banknote is present, step 73 is reached where a test is made to see if the border line has been detected based on the reduction in peak value for a predetermined percentage thereof, which is indicated as described above by the signal LDET going low. If in step 73 the answer is found to be negative, the program continues and loops until the border line has been detected. If in step 72 the answer is found to be negative, i.e. that no banknote is found to be present, the start-of-record interrupt in step 74 is reset and the program returns from the interrupt in step 75.

Wenn herausgefunden wurde, daß die Umrandungslinie in Stufe 73 nachgewiesen wurde, wird die Stufe 76 erreicht, wo eine A/D-Beendigungsunterbrechung freigegeben wird, wodurch kundgetan wird, daß die Analog-Digital-Umwandlung mit gewünschten Zeitintervallen nachfolgend ausgeführt werden kann. Als nächstes wird in Stufe 77 die Zeit, wenn die erste Reflexionsabtastung zu erzielen ist, in Verbindung mit dem Ausgang des optischen Codeumsetzers definiert. In Stufe 78 wird das Einfangen und die Digitalisierung der nachgewiesenen Reflexionsabtastwerte durch Abrufen einer Routine übernommen, die als "STARTA2D" bezeichnet ist und die im einzelnen nachstehend beschrieben werden wird. Beim Abschluß des Digitalisierungsprozesses, wird die Ende-der- Aufzeichnung-Unterbrechung (end-of-note interrupt) in Stufe 79 freigegeben, die das System zum Abtasten des Vorhandenseins der nachfolgenden abzutastenden Banknote zurückstellt. Nachfolgend kehrt in Stufe 80 das Programm von der Unterbrechung zurück. Wenn nicht herausgefunden wurde, daß die Start-der-Aufzeichnung-Unterbrechung in Stufe 71 aufgetreten ist, wird eine Bestimmung in Stufe 81 ausgeführt, um zu sehen, ob die Ende-der- Aufzeichnung-Unterbrechung aufgetreten ist. Wenn die Antwort in Stufe 81 negativ ist, kehrt das Programm von der Unterbrechung in Stufe 85 zurück. Wenn in Stufe 81 eine positive Antwort erzielt wird, wird auf die Stufe 83 zugegriffen, wo die Start- der-Aufzeichnung-Unterbrechung aktiviert wird, und in Stufe 84 wird die Rückstelleinheit, die das Vorhandensein einer Banknote übewacht, auf Bereitschaft zum Bestimmen des Vorhandenseins von Banknoten rückgestellt. Nachfolgend kehrt das Programm von der Unterbrechung in Stufe 85 zurück.If the border line is found to have been detected in step 73, step 76 is reached where an A/D termination interrupt is enabled, indicating that analog-to-digital conversion can be subsequently performed at desired time intervals. Next, in step 77, the time when the first reflection sample is to be obtained is defined in conjunction with the output of the optical encoder. In step 78, the capture and digitization of the detected reflection samples is taken over by calling a routine designated "STARTA2D" which will be described in more detail below. At the completion of the digitization process, the end-of-note interrupt is enabled in step 79, which resets the system to detect the presence of the next banknote to be scanned. Subsequently, in step 80, the program returns from the interrupt. If the start-of-recording interrupt is not found to have occurred in step 71, a determination is made in step 81 to see if the end-of-recording interrupt has occurred. If the answer in step 81 is negative, the program returns from the interrupt in step 85. If an affirmative answer is obtained in step 81, step 83 is accessed where the start-of-recording interrupt is activated and in step 84 the reset unit monitoring the presence of a banknote is reset to be ready to determine the presence of banknotes. Subsequently, the program returns from the interrupt in step 85.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4A und 4B sind jeweils Routinen zum Starten der Routine STARTA2D und zum Digitalisieren der Routine selbst gezeigt. In Fig. 4A bewirkt das Auslösen der Routine STARTA2D in Stufe 90, daß der Abtastanzeiger (sample pomter), der eine Anzeige der Abtastung, die in einer vorgegebenen Zeit erzielt und digitalisiert wird, initialisiert wird. Nachfolgend wird in Stufe 91 der besondere Kanal, auf welchem die Analog-Digital-Umwandlung auszuführen ist, freigegeben. Die Unterbrechung, die die Digitalisierung der ersten Abtastung berechtigt, und auf das Hauptprogramm wird wieder in Stufe 93 zugegriffen.Referring to Figs. 4A and 4B, there are shown routines for starting the STARTA2D routine and for digitizing the routine itself, respectively. In Fig. 4A, initiating the STARTA2D routine in step 90 causes the sample pointer, which initializes a display of the sample obtained and digitized in a given time. Subsequently, in step 91, the special channel on which the analog-digital conversion is to be carried out is enabled. The interruption authorizing the digitization of the first sample and the main program is accessed again in step 93.

Fig. 4B ist ein Flußdiagramm, das die aufeinanderfolgende Prozedur darstellt, die in die Analog-Digital-Umwandlungs-Routine eingeschlossen ist, die als "A2D" bezeichnet ist. Die Routine wird in Stufe 100 gestartet. Als nächstes wird der Abtastanzeiger in Stufe 101 verringert (decremented), um eine Anzeige der Zahl von Abtastungen beizubehalten, die zu erzielen bleiben. In Stufe 102 werden die digitalen Daten, die dem Ausgang des Fotodetektors für die laufende Abtastung entsprechen, ausgelesen. Die Daten werden in ihre endgültige Form in Stufe 103 umgewandelt und innerhalb eines vorbestimmten Speichersegmentes als XIN gespeichert.Fig. 4B is a flow chart illustrating the sequential procedure involved in the analog to digital conversion routine designated "A2D". The routine is started in step 100. Next, the sample indicator is decremented in step 101 to maintain an indication of the number of samples remaining to be obtained. In step 102, the digital data corresponding to the output of the photodetector for the current sample is read out. The data is converted to its final form in step 103 and stored within a predetermined memory segment as XIN.

Als nächstes wird in Stufe 105 eine Überprüfung ausgeführt, um zu sehen, wann die gewünschte feststehende Anzahl von Abtastwerten "N" eingenommen wurde. Wenn herausgefunden wurde, daß die Antwort negativ ist, wird auf Stufe 106 zugegriffen, wo die Unterbrechung die Digitalisierung der darauffolgenden Abtastung freigibt, und das Programm kehrt von der Unterbrechung in Stufe 107 zurück zum Abschluß des Rests des Digitalisierungsprozesses. Wenn jedoch herausgefunden wurde, daß in Stufe 105 die Antwort positiv ist, d.h., daß die gewünschte Zahl von Abtastwerten erzielt wurde, wird eine Markierung, die dieses in Stufe 108 angibt, gesetzt, und das Programm kehrt von der Unterbrechung in Stufe 109 zurück.Next, a check is made in step 105 to see when the desired fixed number of samples "N" has been taken. If the answer is found to be negative, step 106 is accessed where the interrupt enables digitization of the subsequent sample and the program returns from the interrupt in step 107 to complete the remainder of the digitization process. However, if the answer in step 105 is found to be positive, i.e., that the desired number of samples has been obtained, a flag indicating this is set in step 108 and the program returns from the interrupt in step 109.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 ist die nachfolgende Prozedur gezeigt, die beim Abarbeiten der Routine eingeschlossen ist, die als "EXEC" bezeichnet ist, die die mathematischen Stufen ausführt, die in dem Korrelationsprozeß eingeschlossen sind. Die Routine wird in Stufe 110 gestartet. In Stufe 111 werden alle Unterbrechungen unwirksam gemacht, während der CPU-Programmstart auftritt. In Stufe 112 werden bestimmte Konstanten, die mit dem Abtastprozeß in Verbindung stehen, festgesetzt, und in Stufe 113 werden Kommunikationsprotokolle zum Austausch von verarbeiteten Daten und damit verbundenen Ergebnissen, Baudgeschwindigkeiten, Unterbrechungsmasken usw. definiert.Referring to Figure 5, there is shown the following procedure involved in executing the routine labeled "EXEC" which executes the mathematical steps involved in the correlation process. The routine is started in step 110. In step 111, all interrupts are disabled while the CPU program start occurs. In step 112, certain constants associated with the sampling process are set, and in step 113, communication protocols for exchanging processed data and associated results, baud rates, interrupt masks, etc. are defined.

In Stufe 114 wird die Rückstelleinheit, die das Vorhandensein einer Banknote angibt, zum Nachweisen des Vorhandenseins der ersten abzutastenden Banknote rückgestellt. In Stufe 115 wird die Start-der-Aufzeichnung-Unterbrechung freigegeben, um das System zum Suchen nach der ersten ankommenden Banknote einzustellen. Darauffolgend werden in Stufe 116 alle anderen damit in Verbindung stehenden Unterbrechungen freigegeben, da an diesem Punkt der Initialisierungsprozeß abgeschlossen wurde und das System bereit ist, mit dem Abtasten der Banknote zu beginnen. Eine Überprüfung wird in Stufe 117 ausgeführt, um zu sehen, ob tatsächlich alle der gewünschten Anzahl von Abtastwerten erzielt wurden. Wenn in Stufe 117 herausgefunden wurde, daß die Antwort negativ ist, durchläuft das Programm die Schleifen, bis eine positive Antwort erzielt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird auf Stufe 118 zugegriffen, wo eine Markierung gesetzt wird, um die Initialisierung der Korrelationsprozedur anzugeben.At stage 114, the reset unit indicating the presence of a banknote is reset to detect the presence of the first banknote to be scanned. At stage 115, the start recording interrupt is enabled to set the system to search for the first incoming banknote. Subsequently, at stage 116, all other related interrupts are enabled, since at this point the initialization process has been completed and the system is ready to begin scanning the banknote. A check is made at stage 117 to see if all of the desired number of samples have in fact been obtained. If at stage 117 the answer is found to be negative, the program loops until a positive answer is obtained. At this time, stage 118 is accessed where a flag is set to indicate the initialization of the correlation procedure.

In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird eine einfache Korrelationsprozedur zum Verarbeiten der digitalisierten Reflexionswerte verwendet, in eine Form, die verglichen mit entsprechenden Werten, die in einem identischen Format vorabgespeichert sind, geeignet und präzise sind. Mehr im einzelnen, wird als eine erste Stufe der Mittelwert für die Gruppe von digitalisierten Reflexionsabtastwerten (vgl. "n"-Abtastwerte), die für einen Abtastdurchlauf für eine Banknote erzielt werden, wie folgt zuerst erzielt: In accordance with this invention, a simple correlation procedure is used to process the digitized reflectance values into a form that can be compared with corresponding values pre-stored in an identical format are appropriate and accurate. More specifically, as a first step, the average value for the group of digitized reflection samples (cf. "n" samples) obtained for a scanning run for a banknote is first obtained as follows:

Darauffolgend wird ein Normalisierungsfaktor Sigma " " ermittelt, der gleich der Summe der Quadrate der Differenz zwischen jedem Abtastwert und dem Mittelwert ist, wenn er durch die Gesamtanzahl der Abtastwerte normalisiert wird. Mehr im einzelnen wird der Normalisierungsfaktor wie folgt berechnet: Subsequently, a normalization factor Sigma "" is determined which is equal to the sum of the squares of the difference between each sample and the mean when normalized by the total number of samples. In more detail, the normalization factor is calculated as follows:

In der Endstufe wird jeder Reflexionsabtastwert durch Erzielen der Differenz zwischen dem Abtastwert und dem oben berechneten Mittelwert und durch Dividieren derselben durch die Quadratwurzel des Normalisierungsfaktors Sigma " " erzielt, wie durch die folgende Gleichung definiert ist: In the final stage, each reflection sample is obtained by obtaining the difference between the sample and the average value calculated above and dividing it by the square root of the normalization factor Sigma "" as defined by the following equation:

Das Ergebnis der Verwendung der obigen Korrelationsgleichungen besteht darin, daß nachfolgend zum Normalisierungsprozeß eine Beziehung der Korrelation zwischen einem Testmuster und einem Musterstückmuster solcherart besteht, daß die Gesamtsumme der Produkte der entsprechenden Abtastwerte in einem Testmuster und irgendeinem Musterstückmuster, wenn sie durch die Gesamtanzahl der Abtastwerte dividiert werden, gleich Eins ist, wenn die Muster identisch sind. Andernfalls wird ein anderer Wert als Eins erzielt. Dementsprechend schafft die Korrelationszahl oder der Korrelationsfaktor, der sich aus dem Vergleich der normierten Abtastwerte innerhalb eines Testmusters mit jenen eines abgespeicherten Musterstückmusters ergibt, eine klare Angabe des Grades der Gleichheit oder der Korrelation zwischen den beiden Mustern.The result of using the above correlation equations is that following the normalization process, there is a relationship of correlation between a test pattern and a sample pattern such that the total sum of the products of the corresponding samples in a test pattern and any sample pattern, when divided by the total number of the samples is equal to one if the patterns are identical. Otherwise, a value other than one is obtained. Accordingly, the correlation number or correlation factor resulting from the comparison of the normalized samples within a test pattern with those of a stored sample pattern provides a clear indication of the degree of similarity or correlation between the two patterns.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird die feststehende Zahl der Reflexionsabtastwerte, die für eine Banknotenabtastung digitalisiert und normiert wird, als 64 ausgewählt. Es wurde experimentell herausgefunden, daß die Verwendung höherer binärer Ordnungen von Abtastwerten (wie z.B. 128, 256, usw.) keine entsprechend höhere Unterscheidungswirksamkeit in Relation zu der erhöhten Verarbeitungszeit schafft, die beim Abarbeiten der oben beschriebenen Korrelationsprozedur eingeschlossen ist. Es wurde auch herausgefunden, daß die Verwendung einer binären Ordnung von Abtastwerten weniger als 64, wie z.B. 32, einen wesentlichen Abfall bei der Unterscheidungswirksamkeit erzeugt.According to a preferred embodiment of this invention, the fixed number of reflectance samples digitized and normalized for a banknote scan is selected to be 64. It has been found experimentally that the use of higher binary orders of samples (such as 128, 256, etc.) does not provide a correspondingly higher discrimination efficiency in relation to the increased processing time involved in executing the correlation procedure described above. It has also been found that the use of a binary order of samples less than 64, such as 32, produces a significant drop in discrimination efficiency.

Der Korrelationsfaktor kann geeigneterweise in binären Ausdrükken zur Vereinfachung der Korrelation dargestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Faktor der Einheit, der sich ergibt, wenn eine Korrelation von 100% besteht, in Ausdrücken der Binärzahl 2¹&sup0; repräsentiert, die gleich einem Dezimalwert von 1024 ist. Unter Verwendung der obigen Prozedur werden die normierten Abtastwerte innerhalb eines Testmusters mit denen der 28 Musterstückmuster verglichen, die innerhalb des Systemspeichers abgespeichert sind, um die besonderen gespeicherten Muster zu bestimmen, denen die Testmuster durch Identifizieren des Vergleichs entsprechen, die eine Korrelationszahl nahe an 1024 ergeben.The correlation factor may be conveniently represented in binary terms to facilitate correlation. In a preferred embodiment, the unity factor resulting when a correlation of 100% exists is represented in terms of the binary number 2¹⁰, which is equal to a decimal value of 1024. Using the above procedure, the normalized samples within a test pattern are compared with those of the 28 sample patterns stored within the system memory to determine the particular stored patterns to which the test patterns are assigned by Identify the comparison that results in a correlation number close to 1024.

Entsprechend einem Merkmal dieser Erfindung ist ein Zwei-Pegel- Schwellenwert der Korrelation erforderlich, dem genügt wird, bevor ein besonderer Aufruf erfolgt. Mehr im einzelnen, die Korrelationsprozedur ist dazu angepaßt, die beiden höchsten Korrelationszahlen, die sich aus dem Vergleich des Testmusters mit einem der gespeicherten Muster ergeben, zu identifizieren. An diesem Punkt ist ein minimaler Schwellwert der Korrelation erforderlich, um diesen beiden Korrelationszahlen zu genügen. Es wurde experimentell herausgefunden, daß eine Korrelationszahl von ungefähr 800 als ein guter Begrenzungsschwellwert dient, oberhalb dessen positive Aufrufe mit einem hohen Grad an Sicherheit gemacht werden können und unterhalb dessen die Kennzeichnung eines Testmusters als einem der abgespeicherten Muster entsprechend ungewiss ist. Als ein zweiter Schwellwertpegel ist eine minimale Trennung zwischen den beiden höchsten Korrelationszahlen vorgegeben, bevor ein Aufruf (call) gemacht wird. Dieses sichert ab, daß ein positiver Aufruf nur dann gemacht wird, wenn ein Testmuster nicht mehr als einem abgespeicherten Musterstückmuster in einem vorgegebenen Korrelationsbereich entspricht. Bevorzugterweise ist die minimale Trennung zwischen Korrelationszahlen auf eine Zahl, die zwischen 100-150 liegt, festgelegt.According to a feature of this invention, a two-level threshold of correlation is required to be satisfied before a particular call is made. More specifically, the correlation procedure is adapted to identify the two highest correlation numbers resulting from the comparison of the test pattern with one of the stored patterns. At this point, a minimum threshold of correlation is required to satisfy both of these correlation numbers. It has been found experimentally that a correlation number of about 800 serves as a good limiting threshold above which positive calls can be made with a high degree of certainty and below which the identification of a test pattern as corresponding to one of the stored patterns is uncertain. As a second threshold level, a minimum separation between the two highest correlation numbers is specified before a call is made. This ensures that a positive call is only made if a test pattern does not match more than one stored sample pattern in a given correlation range. Preferably, the minimum separation between correlation numbers is set to a number between 100-150.

Kehrt man zu Fig. 5 zurück, wird die Korrelationsprozedur in Stufe 119 begonnen, wo auf eine Routine, die mit "PROCESS" bezeichnet ist, zugegriffen wird. Die Prozedur, die beim Abarbeiten dieser Routine eingeschlossen ist, ist in Fig. 6A dargestellt, die zeigt, daß die Routine in Stufe 130 startet. In Stufe 131 wird der Mittelwert X auf der Basis von Gleichung (1) berechnet. In Stufe 132 wird die Summe der Quadrate in Übereinstimmung mit Gleichung (2) berechnet. In Stufe 133 werden die digitalisierten Werte der Reflexionsabtastwerte, die als ganzzahlige Größe dargestellt sind, in ein Gleitkommaformat zur weiteren Verarbeitung umgewandelt.Returning to Fig. 5, the correlation procedure is started at step 119 where a routine labeled "PROCESS" is accessed. The procedure involved in executing this routine is illustrated in Fig. 6A, which shows that the routine starts at step 130. At step 131, the mean X is calculated based on equation (1). At step 132, the sum of squares is calculated in accordance with calculated using equation (2). In step 133, the digitized values of the reflection samples, which are represented as integers, are converted to a floating point format for further processing.

In Stufe 134 wird eine Überprüfung gemacht, um zu sehen, ob alle Abtastwerte bearbeitet worden sind, und wenn herausgefunden wurde, daß die Antwort positiv ist, endet die Routine in Stufe 135 und es wird wieder auf das Hauptprogramm zugegriffen. Wenn herausgefunden wurde, daß die Antwort in Stufe 134 negativ ist, kehrt die Routine zur Stufe 132 zurück, wo die obigen Berechnungen wiederholt werden.At step 134 a check is made to see if all samples have been processed and if the answer is found to be positive the routine ends at step 135 and the main program is again accessed. If the answer is found to be negative at step 134 the routine returns to step 132 where the above calculations are repeated.

Am Ende der Routine PROCESS kehrt das Programm zur Routine EXEC in Stufe 120 zurück, wo die Markierung, die angibt, daß alle digitalisierten Reflexionsabtastwerte verarbeitet wurden, zurückgestellt wird. Nachfolgend wird auf eine Routine, die als "SIGCAL" bezeichnet ist, in Stufe 121 zugegriffen. Die Prozedur, die beim Abarbeiten dieser Routine eingeschlossen ist, wird in Fig. 6B dargestellt, die zeigt, daß die Routine in Stufe 140 startet. In Stufe 141 wird die Quadratwurzel der Summe der Quadrate, wie sie durch die Routine PROCESS berechnet wurde, in Übereinstimmung mit Gleichung (2) berechnet. In Stufe 142 werden die Gleitkommawerte, die durch die Routine PROCESS berechnet wurden, in Übereinstimmung mit Gleichung (3) unter Verwendung der in Stufe 141 berechneten Werte normiert. In Stufe 143 wird eine Überprüfung gemacht, um zu sehen, ob alle digitalen Abtastwerte verarbeitet wurden. Wenn in Stufe 143 herausgefunden wurde, daß die Antwort negativ ist, kehrt das Programm zur Stufe 142 zurück, und die Umwandlung wird fortgeführt, bis alle Abtastwerte verarbeitet worden sind. An diesem Punkt ist die Antwort in Stufe 143 positiv, und die Routine kehrt zum Hauptprogramm in Stufe 144 zurück.At the end of the PROCESS routine, the program returns to the EXEC routine in step 120, where the flag indicating that all digitized reflectance samples have been processed is reset. Next, a routine labeled "SIGCAL" is accessed in step 121. The procedure involved in executing this routine is shown in Figure 6B, which shows that the routine starts in step 140. In step 141, the square root of the sum of squares as calculated by the PROCESS routine is calculated in accordance with equation (2). In step 142, the floating point values calculated by the PROCESS routine are normalized in accordance with equation (3) using the values calculated in step 141. In step 143, a check is made to see if all digital samples have been processed. If the answer is found to be negative in step 143, the program returns to step 142 and the conversion continues until all samples have been processed. At this point the answer in step 143 is positive and the routine returns to the main program in step 144.

Kehrt man zum Flußplan von Fig. 5 zurück, ist die nächste Stufe, die auszuführen ist, die Stufe 122, wo auf eine Routine, die als "CORREL" bezeichnet ist, zugegriffen wird. Die Prozedur, die beim Ausführen dieser Routine eingeschlossen ist, ist in Fig. 7 dargestellt, die zeigt, daß die Routine bei Stufe 150 startet. In Stufe 151 werden die Korrelationsergebnisse auf Null initialisiert, und in Stufe 152 wird das Testmuster mit dem ersten Muster der gespeicherten Musterstückmuster (master pattern) verglichen. In Stufe 153 wird der erste Aufruf entsprechend der höchsten Korrelationszahl, die bis zu diesem Punkt erzielt wurde, ermittelt. In Stufe 154 wird der zweite Aufruf, der der zweithöchsten Korrelationszahl entspricht, die bis zu diesem Punkt erzielt wurde, ermittelt. In Stufe 155 wird eine Überprüfung gemacht, um zu sehen, ob das Testmuster mit allen Musterstückmustern verglichen wurde. Wenn herausgefunden wurde, daß die Antwort negativ ist, kehrt die Routine zur Stufe 152 zurück, wo die Vergleichsprozedur wiederholt wird. Wenn alle Musterstückmuster mit den Testmustern verglichen wurden, ergibt Stufe 155 ein positives Ergebnis, und die Routine kehrt zu dem Hauptprogramm in Stufe 156 zurück.Returning to the flow chart of Figure 5, the next stage to be executed is stage 122, where a routine called "CORREL" is accessed. The procedure involved in executing this routine is shown in Figure 7, which shows that the routine starts at stage 150. In stage 151, the correlation results are initialized to zero, and in stage 152, the test pattern is compared to the first of the stored master patterns. In stage 153, the first call corresponding to the highest correlation number obtained up to that point is determined. In stage 154, the second call corresponding to the second highest correlation number obtained up to that point is determined. In stage 155, a check is made to see if the test pattern has been compared to all of the master patterns. If the answer is found to be negative, the routine returns to step 152 where the comparison procedure is repeated. If all of the sample patterns have been compared with the test patterns, step 155 gives a positive result and the routine returns to the main program at step 156.

Kehrt man wieder zu Fig. 5 zurück, wird in Stufe 123, eine Markierung, die angibt, daß die Korrelationsprozedur abgeschlossen ist, zurückgestellt, und es wird auf Stufe 124 zugegriffen, wo eine Routine, die als "SEROUT" bezeichnet ist, eingeleitet wird. Es sollte angemerkt werden, daß die Stufen 118 und 123, die auf das Setzen und Zurückstellen der Markierung TP2 gerichtet sind, primär arbeiten, um ein Maß der Verarbeitungszeit zu schaffen, die in der gesamten Korrelationsprozedur eingeschlossen ist. Auf diese Stufen kann verzichtet werden, falls die Verarbeitungszeit nicht überwacht wird. Die Prozedur, die beim Abarbeiten der Routine SEROUT eingeschlossen ist, ist in Fig. 8 dargestellt, die zeigt, daß die Routine in der Stufe 160 startet. In Stufe 161 wird der Geldnennwert, der dem ersten Aufrauf entspricht, in das ASCII-Format umgewandelt und angezeigt. In Stufe 162 wird die Korrelationszahl, die dem ersten Aufruf entspricht, in das ASCII-Format umgewandelt und angezeigt.Returning to Fig. 5, in step 123, a flag indicating that the correlation procedure is complete is reset and step 124 is accessed where a routine designated "SEROUT" is initiated. It should be noted that steps 118 and 123, which are directed to setting and resetting the TP2 flag, operate primarily to provide a measure of the processing time involved in the entire correlation procedure. These steps may be omitted if processing time is not monitored. The procedure involved in executing the SEROUT routine is illustrated in Fig. 8, which shows that the routine starts at step 160. In step 161, the monetary denomination corresponding to the first call is converted to ASCII format and displayed. In step 162, the correlation number corresponding to the first call is converted to ASCII format and displayed.

In Stufe 163 wird der Geldnennwert, der dem zweiten Aufruf entspricht, in das ASCII-Format umgewandelt und angezeigt. In Stufe 164 wird die Korrelationszahl, die dem zweiten Aufruf entspricht, in das ASCII-Format umgewandelt und angezeigt. Darauffolgend kehrt die Routine zu dem Hauptprogramm zurück. An diesem Punkt im Hauptprogramm ist die Korrelationsprozedur abgeschlossen und ein darauf bezogenes Zählen der identifizierten Nennwerte kann mit den zugehörigen Ergebnissen ausgeführt werden und auch zusammen mit den entsprechenden Aufrufen und den Korrelationszahlen angezeigt werden. Nachdem diese Korrelations- und Anzeigeprozedur abgeschlossen ist, ist das System zum Einleiten des Prozesses des Abtastens der nächsten ankommenden Banknote bereit.At stage 163, the currency denomination corresponding to the second call is converted to ASCII format and displayed. At stage 164, the correlation number corresponding to the second call is converted to ASCII format and displayed. The routine then returns to the main program. At this point in the main program, the correlation procedure is completed and a related count of the identified denominations can be performed with the associated results and also displayed along with the corresponding calls and correlation numbers. After this correlation and display procedure is completed, the system is ready to initiate the process of scanning the next incoming banknote.

Es sollte angemerkt werden, daß beim Durchführen des optischen Abtast- und Korrelationsverfahrens nach dieser Erfindung getrennte Mikroprozessoreinheiten vorgesehen werden zum (i) Ausführen des Abtast- und Korrelationsprozesses und (ii) zum Steuern der Allgemeinfunktionen des Gesamtsystems. Bei einer solchen Abarbeitung würde die allgemeine Prozessoreinheit bevorzugterweise zum Anzeigen der identifizierten Nennwerte und von damit verbundenen Zählergebnissen verwendet. Bei dieser Verfahrensweise würde die Routine SEROUT (Fig. 8) nur die Übertragung des Banknotennennwertes und der Aufrufinformation von der Abtast- und Korrelationsverarbeitungseinheit zur allgemeinen Verarbeitungseinheit für eine nachfolgende Anzeige einschließen.It should be noted that in carrying out the optical scanning and correlation method of this invention, separate microprocessor units are provided for (i) carrying out the scanning and correlation process and (ii) controlling the general functions of the overall system. In such an operation, the general processing unit would preferably be used to display the identified denominations and associated count results. In this procedure, the SEROUT routine (Fig. 8) would only involve the transfer of the banknote denomination and call information from the scanning and correlation processing unit to the general processing unit for subsequent display.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 9A-C sind dort drei Testmuster gezeigt, die jeweils für die Vorwärtsabtastung einer 1$ -Banknote entlang deren Oberseite, die Rückwärtsabtastung einer 2$- Banknote auf der Oberseite und die Vorwärtsabtastung einer 100$-Banknote an deren Oberseite erzeugt wurden. Es sollte angemerkt werden, daß zu dem Zweck der Klarheit die Testmuster in den Fig. 9A-C unter Verwendung von 128 Reflexionsab-tastwerten pro Banknotenabtastung erzeugt wurden entgegen der bevorzugten Verwendung von nur 64 Abtastwerten. Der kennzeichnende Unterschied, der zwischen den entsprechenden Abtastwerten für diese drei Testmuster besteht, gibt den hohen Grad an Sicherheit an, mit welcher Geldnennwerte abgerufen werden können unter Verwendung der vorstehend genannten optischen Abtast- und Korrelationsprozedur.Referring to Figures 9A-C, there are shown three test patterns generated for the forward scan of a $1 bill along its top, the reverse scan of a $2 bill along its top, and the forward scan of a $100 bill along its top. It should be noted that for the purposes of clarity, the test patterns in Figures 9A-C were generated using 128 reflection samples per bill scan, as opposed to the preferred use of only 64 samples. The significant difference that exists between the corresponding samples for these three test patterns indicates the high degree of certainty with which currency denominations can be retrieved using the optical scanning and correlation procedure mentioned above.

Das optische Abtast- und Korrelationsverfahren, das oben beschrieben wurde, gestattet die Identifikation von vorprogrammierten Währungsnennwerten mit einem hohen Grad an Genauigkeit und basiert auf einer relativ niedrigen Bearbeitungszeit zum Digitalisieren der abgetasteten Reflexionswerte und zum Vergleichen derselben mit charakteristischen Musterstückmustern. Die Verfahrensweise wird verwendet, um Banknoten abzutasten, um die abgetasteten Daten zu normieren und um Musterstückmuster zu erzeugen in einer solchen Weise, daß Banknotenabtastungen während des Betriebs eine direkte Beziehung zwischen verglichenen Abtastpunkten in Bereichen der Banknoten haben, welche die am besten unterscheidbaren gedruckten Kennungsmerkmale haben. Eine relativ geringe Anzahl von Reflexionsabtastwerten ist erforderlich, um in der Lage zu sein, hinreichend zwischen unterschiedlichen Geldnennwerten zu unterscheiden.The optical scanning and correlation method described above allows the identification of pre-programmed currency denominations with a high degree of accuracy and is based on a relatively low processing time for digitizing the scanned reflectance values and comparing them to characteristic sample patterns. The method is used to scan banknotes, to normalize the scanned data and to generate sample patterns in such a way that banknote scans during operation have a direct relationship between compared scan points in areas of the banknotes having the most distinguishable printed identifying features. A relatively small number of reflectance samples are required to be able to adequately distinguish between different currency denominations.

Ein Hauptvorteil dieser Verfahrensweise besteht darin, daß es nicht erforderlich ist, daß Banknoten entlang ihrer Breitenabmessungen abgetastet werden. Herkömmliche Systeme Waren gezwungen, die Abtastverfahrensweise an der Breitenabmessung einzunehmen, um die größere Anzahl von Abtastwerten, die typischerweise für eine genaue Nennwertunterscheidung erforderlich sind, zu erzielen. Ferner vermindert die Verringerung der Zahl der Abtastwerte die Verarbeitungszeit auf ein solches Ausmaß, daß zusätzliche Vergleiche während der Zeit durchgeführt werden können, die zwischen dem Abtasten der aufeinanderfolgenden Banknoten verfügbar ist. Mehr im einzelnen, wie oben beschneben, wird es möglich, ein Testmuster mit zumindest vier gespeicherten charakteristischen Musterstückmustern zu vergleichen, so daß das System in der Lage ist, Geld zu identifizieren, das in "Vorwärts-" oder "Rückwärts-"Richtung entlang der "Oberseite" oder "Unterseite" der Banknoten abgetastet wird.A major advantage of this approach is that it does not require banknotes to be cut along their width dimensions scanned. Conventional systems have been forced to adopt the scanning approach on the width dimension in order to achieve the larger number of samples typically required for accurate denomination discrimination. Furthermore, reducing the number of samples reduces processing time to such an extent that additional comparisons can be made during the time available between scanning of successive banknotes. More particularly, as described above, it becomes possible to compare a test pattern with at least four stored characteristic sample patterns so that the system is able to identify money scanned in the "forward" or "backward" direction along the "top" or "bottom" of the banknotes.

Ein anderer Vorteil, der aus der Verminderung der Verarbeitungszeit entsteht, die durch das vorliegende Abtast- und Korrelationsschema realisiert wird, besteht darin, daß die Ansprechzeit, die bei jedem Stoppen des Transports einer Banknote, die als "gefälscht" identifiziert wurde, d.h. die nicht einem der gespeicherten charakteristischen Musterstückmuster entspricht oder einem Ableiten einer solchen Banknote in einen getrennten Staplerbehälter einschließt, entsprechend verkürzt wird. Dementsprechend kann das System geeigneterweise dazu programmiert werden, eine Markierung zu setzen, wenn ein abgetastetes Muster nicht mit einem der Musterstückmuster übereinstimmt. Die Identifizierung eines solchen Zustandes kann verwendet werden, um den Banknotentransport-Antriebsmotor für den Mechanismus anzuhalten. Da der optische Codeumsetzer an die Drehbewegung des Antriebsmotors gebunden ist, kann der Synchronlauf zwischen Vorabschalt- und Nachabschaitzustand beibehalten werden. Bei der Dualverarbeitungs-Abarbeitung (dualprocessor implementation), wie sie oben erläutert wurde, würde die Information, die sich auf die Identifizierung einer "gefälschten" Banknote bezieht, in die Information eingeschlossen werden, die an die allgemeine Verarbeitungseinheit weitergeleitet würde, welche wiederum den Antriebsmotor in geeigneter Weise steuern würde.Another advantage arising from the reduction in processing time realized by the present scanning and correlation scheme is that the response time required each time the transport of a banknote identified as "counterfeit," i.e., which does not match one of the stored characteristic sample patterns or includes diverting such a banknote to a separate stacker bin, is correspondingly reduced. Accordingly, the system can be suitably programmed to set a flag when a scanned pattern does not match one of the sample patterns. Identification of such a condition can be used to stop the banknote transport drive motor for the mechanism. Since the optical encoder is tied to the rotation of the drive motor, synchronization between pre-shutdown and post-shutdown states can be maintained. In dual processor implementation as discussed above, the information relating to the identification of a "counterfeit" banknote would be included in the information that would be forwarded to the general processing unit, which in turn would control the drive motor in an appropriate manner.

Die Korrelationsprozedur und die Genauigkeit, mit der ein Nennwert identifiziert wird, bezieht sich direkt auf den Grad der Übereinstimmung zwischen Reflexionsabtastwerten auf dem Testmuster und entsprechenden Abtastwerten auf den gespeicherten Meisterstückmustern. Somit kann ein Zusammenziehen (shrinkage) der "gebrauchten" Banknoten, welches wiederum eine entsprechende Verkleinerung in ihrer schmalen Abmessung bewirkt, möglicherweise einen Abfall im Grad der Korrelation zwischen solchen gebrauchten Banknoten eines vorgegebenen Nennwertes und den entsprechenden Musterstückmustern erzeugen. Banknoten, die einen hohen Grad der Verwendung erlitten haben, zeigen eine solche Verminderung sowohl in der schmalen als auch breiten Abmessung der Banknoten. Während des Abtast- und Korrelationsverfahrens dieser Erfindung relativ unabhängig von solchen Änderungen in der Breitenabmessung von Banknoten bleibt, kann die Verminderung entlang der schmalen Abmessung Korrelationsfaktoren bewirken durch Verwirklichung einer relativen Verschiebung von Reflexionsabtastwerten, die erzielt werden, wenn "geschrumpfte" Banknoten über den Abtastkopf transportiert werden.The correlation procedure and the accuracy with which a denomination is identified is directly related to the degree of correspondence between reflectance samples on the test pattern and corresponding samples on the stored master patterns. Thus, shrinkage of the "used" banknotes, which in turn causes a corresponding reduction in their narrow dimension, may produce a drop in the degree of correlation between such used banknotes of a given denomination and the corresponding master patterns. Banknotes that have suffered a high degree of use will exhibit such reduction in both the narrow and wide dimensions of the banknotes. While the scanning and correlation method of this invention remains relatively independent of such changes in the width dimension of banknotes, the reduction along the narrow dimension can effect correlation factors by realizing a relative shift in reflectance samples obtained when "shrunken" banknotes are transported over the scanhead.

Um den Effekt eines Zusammenziehens an der schmalen Abmessung auszugleichen oder aufzuheben, kann das oben beschriebene Korrelationsverfahren unter Verwendung einer Verfahrensweise des progressiven Verschiebens (progressive shifting) modifiziert werden, wodurch ein Testmuster, das nicht einem der Musterstückmuster entspricht, in vordefinierte Abschnitte eingeteilt wird, und Abtastwerte von aufeinanderfolgenden Abschnitten werden progressiv verschoben und wiede mit den gespeicherten Mustern verglichen, um den Nennwert zu identifizieren. Es wurde experimentell ermittelt, daß ein solches progressives Verschieben wirksam einer Abtastwertverschiebung entgegenwirkt, die aus dem Zusammenziehen einer Banknote entlang deren schmalen Abmessung herrührt.To compensate or cancel the effect of narrow dimension contraction, the correlation method described above can be modified using a progressive shifting technique whereby a test pattern that does not correspond to one of the sample patch patterns is divided into predefined sections and samples from successive sections are progressively shifted and again compared with the stored patterns to identify the denomination. It has been experimentally determined that such progressive shifting effectively counteracts a sample shift resulting from the contraction of a banknote along its narrow dimension.

Der Effekt des progressiven Verschiebens ist am besten dargestellt durch die in den Fig. 10A-D gezeigten Korrelationsmuster. Zum Zwecke der Klarheit wurden die dargestellten Muster erzeugt unter Verwendung von 128 Abtastwerten für jedes Banknotenabtasten verglichen mit der bevorzugten Verwendung von 64 Abtastwerten. Fig. 10A zeigt die Korrelation zwischen einem Testmuster (dargestellt durch eine dicke Linie) und ein entsprechendes Musterstückmuster (dargestellt durch eine dünne Linie). Es ist aus Fig. 10A klar, daß der Grad der Korrelation zwischen zwei Mustern relativ gering ist und einen Korrelationsfaktor von 606 zeigt.The effect of progressive shifting is best illustrated by the correlation patterns shown in Figures 10A-D. For the sake of clarity, the illustrated patterns were generated using 128 samples for each banknote scan compared to the preferred use of 64 samples. Figure 10A shows the correlation between a test pattern (represented by a thick line) and a corresponding specimen pattern (represented by a thin line). It is clear from Figure 10A that the degree of correlation between two patterns is relatively low, showing a correlation factor of 606.

Die Art und Weise, in der die Korrelation zwischen diesen Mustern erhöht wird durch Verwendung des progressiven Verschiebens ist am besten dargestellt durch Berücksichtigen der Korrelation an Referenzpunkten, die mit A-E entlang der Achse bezeichnet wurden, die die Anzahl der Abtastwerte definiert. Die Wirkung auf die Korrelation, die durch "einfaches" progressives Verschieben erzeugt wird, ist in Fig. 10B gezeigt, die ein "einfaches" Verschieben der Testmuster von Fig. 10A zeigt. Dieses wird bewirkt durch Einteilen der Testmuster in zwei gleiche Segmente, von jede 64 Abtastwerte umfaßt. Das erste Segment wird beibehalten ohne irgendeine Verschiebung, wobei das zweite Segment um einen Faktor von einem Datenabtastwert verschoben wird. In diesem Zustand wurde herausgefunden, daß der Korrelationsfaktor an den Referenzpunkten, die in dem verschobenen Abschnitt angeordnet sind, besonders am Punkt E: verbessert wurde.The manner in which the correlation between these patterns is increased by using progressive shifting is best illustrated by considering the correlation at reference points labeled AE along the axis defining the number of samples. The effect on the correlation produced by "simple" progressive shifting is shown in Fig. 10B, which shows a "simple" shifting of the test patterns of Fig. 10A. This is accomplished by dividing the test patterns into two equal segments, each comprising 64 samples. The first segment is retained without any shifting, the second segment being shifted by a factor of one data sample. In this condition, it was found that the correlation factor at the reference points included in the shifted section, especially at point E: has been improved.

Fig. 10C zeigt den Effekt, der durch das "doppelte" progressive Verschieben erzeugt wurde, wobei Abschnitte der Testmuster in drei Stufen verschoben sind. Dies wird erreicht durch Einteilen der Gesamtmuster in drei annähernd gleich große Abschnitte. Abschnitt eins wird nicht verschoben, Abschnitt zwei wird um einen Datenabtastwert verschoben (wie in Fig. 10B), und Abschnitt 3 wird um einen Faktor von zwei Datenabtastwerten verschoben. Es ist zu sehen, daß mit dem "doppelten" Verschieben der Korrelationsfaktor am Punkt E weiter erhöht wird.Fig. 10C shows the effect produced by "double" progressive shifting, where sections of the test patterns are shifted in three stages. This is achieved by dividing the overall pattern into three approximately equal sections. Section one is not shifted, section two is shifted by one data sample (as in Fig. 10B), and section three is shifted by a factor of two data samples. It can be seen that with the "double" shifting, the correlation factor at point E is further increased.

Auf einer gleichen Basis zeigt Fig. 10D den Effekt auf die Korrelation, die erzeugt wird durch "dreifaches" progressives Verschieben, wo das Gesamtmuster in vier (4) annähernd gleich große Abschnitte unterteilt ist. Darauffolgend wird Abschnitt eins ohne irgendeine Verschiebung beibehalten, Abschnitt zwei wird um einen Datenabtastwert verschoben, Abschnitt drei wird um zwei Datenabtastwerte verschoben und Abschnitt vier wird um drei Datenabtastwerte verschoben. Es ist zu sehen, daß unter diesen Bedingungen der Korrelationsfaktor am Punkt E wiederum erhöht wurde.On a similar basis, Fig. 10D shows the effect on the correlation produced by "triple" progressive shifting, where the overall pattern is divided into four (4) approximately equal sized sections. Subsequently, section one is retained without any shift, section two is shifted by one data sample, section three is shifted by two data samples, and section four is shifted by three data samples. It can be seen that under these conditions the correlation factor at point E was again increased.

Fig. 10E zeigt den Effekt auf die Korrelation, die durch "vierfaches" Verschieben erzeugt wird, wobei das Muster zuerst in fünf (5) annähernd gleich große Abschnitte unterteilt wird. Die ersten vier (4) Abschnitte werden in Übereinstimmung mit der Verfahrensweise des "dreifachen "Verschiebens von Fig. 10D verschoben, wobei der fünfte Abschnitt um einen Faktor von vier (4) Datenabtastwerten verschoben wird. Aus Fig. 10E wird klar, daß die Korrelation am Punkt E fast auf den Punkt der Deckung der verglichenen Datenabtastwerte erhöht wird.Fig. 10E shows the effect on correlation produced by "four-way" shifting, where the pattern is first divided into five (5) approximately equal-sized sections. The first four (4) sections are shifted in accordance with the "three-way" shifting procedure of Fig. 10D, with the fifth section being shifted by a factor of four (4) data samples. It is clear from Fig. 10E that the correlation at point E is increased almost to the point of overlap of the compared data samples.

Der Vorteil der Verwendung der Verfahrensweise des progressiven Verschiebens gegenüber einem bloßen Verschieben um eine vorgegeben Größe der Datenabtastwerte über das Gesamttestmuster besteht darin, daß die Verbesserung der Korrelation, die an den anfänglichen Abschnitten des Musters als ein Ergebnis des Verschiebens erzielt wird, nicht aufgehoben wird oder versetzt wird durch nachfolgende Verschiebungen in dem Testmuster. Aus den obigen Figuren ist ersichtlich, daß der Grad der Korrelation für Abtastpunkte, die in die progressiv verschobenen Abschnitte fallen, entsprechend erhöht werden.The advantage of using the progressive shifting technique over merely shifting a given amount of data samples across the entire test pattern is that the improvement in correlation achieved at the initial portions of the pattern as a result of the shifting is not cancelled out or offset by subsequent shifts in the test pattern. From the above figures, it can be seen that the degree of correlation for sample points falling within the progressively shifted portions is increased accordingly.

Noch wichtiger ist, daß das progressive Verschieben wesentliche Erhöhungen in dem Gesamtkorrelationsfaktor realisiert, die aus dem Mustervergleich resultiert. Zum Beispiel wird der ursprüngliche Korrelationsfaktor von 606 (Fig. 10A) auf 681 durch das "einfache" Verschieben erhöht, das in Fig. 10B gezeigt ist. Das "doppelte" Verschieben, das in Fig. 10C gezeigt ist, erhöht die Korrelationszahl auf 793, das "dreifache" Verschieben von Fig. 10D erhöht die Korrelationszahl auf 906 und schließlich erhöht das "vierfache" Verschieben, das in Fig. 10E gezeigt ist, die Gesamtkorrelationszahl auf 960. Es wurde ermittelt, daß unter Verwendung der obigen Verfahrensweise gebrauchte Banknoten, die einen hohen Grad der Zusammenziehung in der schmalen Abmessung haben und die nicht genau zu dem genauen Geldnennwert gehörend identifiziert werden können, wenn die Korrelation ohne ein Verschieben ausgeführt wird, diese identifiziert werden können mit einem hohen Grad an Sicherheit unter Verwendung der Verfahrensweise des progressiven Verschiebens, bevorzugterweise durch Verwenden des "dreifachen" oder "vierfachen" Verschiebens.More importantly, progressive shifting realizes substantial increases in the overall correlation factor resulting from pattern matching. For example, the original correlation factor of 606 (Fig. 10A) is increased to 681 by the "simple" shifting shown in Fig. 10B. The "double" shifting shown in Fig. 10C increases the correlation number to 793, the "triple" shifting of Fig. 10D increases the correlation number to 906 and finally the "quadruple" shifting shown in Fig. 10E increases the total correlation number to 960. It has been found that using the above procedure, used banknotes which have a high degree of contraction in the narrow dimension and which cannot be accurately identified as belonging to the exact currency denomination if the correlation is carried out without shifting can be identified with a high degree of certainty using the progressive shifting procedure, preferably by using the "triple" or "quadruple" shifting.

Unter Bezugnahme auf Fig. 11 ist eine Vorrichtung 210 zur Geldunterscheidung und zum Geldzählen gezeigt, die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert. Die Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse 212, die jeweils eine linke und eine rechte Seitenwand 214 und 216, eine hintere Wand 218 und eine Oberseite, die allgemein mit 220 bezeichnet ist, einschließen. Die Vorrichtung weist einen Vorderabschnitt 220 auf, der einen im allgemein vertikalen vorderen Abschnitt 224 und einen nach vorn geneigten Abschnitt 225 umfaßt, der Seitenabschnitte einschließt, die mit Bedientafeln 226A und 226B versehen sind, auf welchen verschiedene Steuerschalter zum Bedienen der Vorrichtung sowie damit verbundene Anzeigeeinrichtungen angebracht sind.Referring to Fig. 11, a money discrimination and counting device 210 is shown which embodies the principles of the present invention. The device comprises a housing 212 including left and right side walls 214 and 216, a rear wall 218 and a top generally designated 220. The device has a front portion 220 including a generally vertical front portion 224 and a forwardly inclined portion 225 including side portions provided with control panels 226A and 226B on which various control switches for operating the device and associated display devices are mounted.

Zum Aufnehmen eines Stapels von Banknoten 228, die entsprechend ihres Nennwertes zu unterscheiden sind, ist ein Eingabebehälter 227 auf der Oberseite 220 durch eine abwärts geneigte Stützfläche 229 begrenzt, auf der ein Paar vertikal angeordneter Seitenwände 230, 232 vorgesehen sind, die durch eine vertikal angeordnete Vorderwand 234 verbunden sind. Die Wände 230, 232 und 234 begrenzen in Kombination mit der geneigten Fläche 229 ein Gehäuse, wo der Stapel von Banknoten 228 positioniert ist.For receiving a stack of banknotes 228 which are to be distinguished according to their denomination, an input container 227 is defined on the upper side 220 by a downwardly inclined support surface 229 on which a pair of vertically arranged side walls 230, 232 are provided which are connected by a vertically arranged front wall 234. The walls 230, 232 and 234 in combination with the inclined surface 229 define a housing where the stack of banknotes 228 is positioned.

Aus dem Eingabebehälter werden Banknoten entlang einer dreigeteilten Transportbahn bewegt, die eine Eingabebahn einschließt, wo Banknoten entlang einer ersten Richtung in einer im wesentlichen ebenen Position bewegt werden, eine gekrümmte Führungsbahn einschließt, wo Banknoten von der Eingabebahn aufgenommen werden und in einer solchen Weise geführt werden, daß sie die Richtung des Transports zu einer zweiten anderen Richtung ändern, und eine Ausgabebahn einschließt, wo die Banknoten in einer ebenen Position entlang der zweiten anderen Richtung über eine Geldunterscheidungseinrichtung bewegt werden, die stromabwärts der gekrümmten Führungsbahn angeordnet ist, wie im einzelnen nachstehend beschrieben werden wird. In Übereinstimmung mit dem verbesserten optischen Abtast- und Korrelationsverfahren nach dieser Erfindung ist die Transportbahn in einer solchen Weise definiert, daß Banknoten aufgenommen, entlang der Eingabebahn, der gekrümmten Führungsbahn und der Ausgabebahn transportiert werden und der schmalen Abmessung "W" der Banknoten, die parallel zur Transportbahn und der Richtung der Bewegung zu jeder Zeit beibehalten wird, gestapelt werden.From the input container, banknotes are moved along a three-part transport path including an input path where banknotes are moved along a first direction in a substantially planar position, a curved guide path where banknotes are received from the input path and guided in such a way that they change the direction of transport to a second different direction, and an output path where the banknotes are moved in a planar position along the second different direction via a money discriminator arranged downstream of the curved guide path, as will be described in more detail below. In accordance with With the improved optical scanning and correlation method according to this invention, the transport path is defined in such a manner that banknotes are picked up, transported along the input path, the curved guide path and the output path, and stacked with the narrow dimension "W" of the banknotes being maintained parallel to the transport path and the direction of movement at all times.

Der nach vorn geneigte Abschnitt 225 der Dokumentenverarbeitungsvorrichtung 210 schließt eine Plattformfläche 235 ein, die mittig zwischen den Seitenwänden 214, 216 angeordnet ist und ist dazu angepaßt, Banknoten aufzunehmen, die durch die Geldunterscheidungseinrichtung bearbeitet wurden zur Abgabe an eine Staplerplatte 242, wo die verarbeiteten Banknoten für eine darauffolgende Entnahme gestapelt werden. Mehr im einzelnen, die Plattform 235 schließt eine damit verbundene winkelförmige Fläche 236 ein und ist mit Öffnungen 237, 237A versehen, von der sich elastische Blätter 238A, 240A eines entsprechenden Paares von Staplerrädem (stacker wheels) 238, 240 jeweils nach außen erstrecken. Die Staplerräder werden für eine Drehbewegung um eine Staplerwelle 241 gestützt, die um die winkelförmige Fläche 236 angeordnet ist und über die Seitenwände 214 und 216 aufgehängt ist. Die elastischen Blätter 238A, 240A der Staplerräder arbeiten mit der Staplerplattform 235 und den Öffnungen 237, 237A zusammen, um Banknoten, die dorthin abgegeben werden, aufzunehmen. Die Blätter sind im Betrieb befindlich, um aufeinanderfolgend solche Banknoten an die Staplerplatte 242 abzugeben, die mit der winkelförmigen Fläche 236 verbunden ist, und die ebenso die Staplerradöffnungen und die Räder, die davon vorstehen, aufnimmt. Während des Betriebs wird eine Banknote, die an die Staplerplattform 235 abgegeben wird, durch die elastischen Blätter aufgenommen und wird zwischen einem Paar benachbarter Blätter aufgenommen, die in Kombination ein gekrümmtes Gehäuse begrenzen, welches ein Eintreten einer Banknote dort hinein verlangsamt und als eine Einrichtung zum Stützen und Übertragen der Banknote von der Staplerplattform 235 auf die Staplerplatte 242 dient, wenn sich die Staplerräder drehen. Die mechanische Konfiguration der Staplerräder und elastischen Blätter, die darauf vorgesehen sind, sowie die Art und Weise, in welcher sie mit der Staplerplattform der Staplerplatte zusammenarbeiten, ist herkömmlicherweise bekannt, und wird dementsprechend nicht im einzelnen hierin beschrieben.The forwardly inclined portion 225 of the document processing apparatus 210 includes a platform surface 235 centrally disposed between the side walls 214, 216 and is adapted to receive banknotes processed by the currency discriminator for delivery to a stacker plate 242 where the processed banknotes are stacked for subsequent removal. More particularly, the platform 235 includes an angled surface 236 connected thereto and is provided with openings 237, 237A from which resilient blades 238A, 240A of a corresponding pair of stacker wheels 238, 240 extend outwardly, respectively. The stacker wheels are supported for rotational movement about a stacker shaft 241 disposed about the angled surface 236 and suspended from the side walls 214 and 216. The resilient blades 238A, 240A of the stacker wheels cooperate with the stacker platform 235 and the openings 237, 237A to receive banknotes delivered thereto. The blades are operative to sequentially deliver such banknotes to the stacker plate 242 which is connected to the angled surface 236 and which also receives the stacker wheel openings and the wheels projecting therefrom. During operation, a banknote delivered to the stacker platform 235 is received by the resilient blades and is received between a pair of adjacent blades which in combination form a curved housing which slows entry of a banknote thereinto and serves as a means for supporting and transferring the banknote from the stacker platform 235 to the stacker plate 242 as the stacker wheels rotate. The mechanical configuration of the stacker wheels and resilient blades provided thereon, as well as the manner in which they cooperate with the stacker platform of the stacker plate, is conventionally known and accordingly will not be described in detail herein.

Die Banknotenverarbeitungs- und Zählvorrichtung 210 ist mit einer Einrichtung zum Aufnehmen und "Abstreifen" einzelner Banknoten von Banknoten, die in dem Eingabebehälter 237 gestapelt sind, vorgesehen. Um diesen Abstreifvorgang zu schaffen, ist eine Zuführrolle 246 drehbar um eine Antriebswelle 247 aufgehängt, die wiederum über die Seitenwände 214, 216 gestützt wird. Die Zuführrolle 246 steht durch einen Schlitz vor, der auf der abwärts geneigten Fläche 229 des Eingabebehälters 227 vorgesehen ist, der die Eingabebahn begrenzt und ist in Form einer exzentrischen Rolle ausgebildet, von der zumindest ein Teil des Umfangs mit einer eine relativ hohe Reibung hervorbringenden Fläche 246A versehen ist. Die Fläche 246A ist dazu angepaßt, an die untere Banknote des Banknotenstapels 228 anzugreifen, wenn sich die Rolle 246 dreht, wobei dieses das Vorschieben der unteren Banknote entlang der Zuführrichtung einleitet, das durch den Pfeil 247B (siehe Fig. 13) repräsentiert wird. Die exzentrische Fläche der Zuführungsrolle 246 "rüttelt" insbesondere den Banknotenstapel einmal pro Umdrehung, um so die untere Banknote innerhalb des Stapels aufzulockern und zu lösen, um dadurch das Vorschieben der unteren Banknote entlang der Zuführrichtung zu erleichtern.The banknote processing and counting apparatus 210 is provided with means for receiving and "stripping" individual banknotes from banknotes stacked in the input tray 237. To provide this stripping action, a feed roller 246 is rotatably suspended about a drive shaft 247 which in turn is supported by the side walls 214, 216. The feed roller 246 projects through a slot provided on the downwardly inclined surface 229 of the input tray 227 which defines the input path and is in the form of an eccentric roller, at least a portion of the periphery of which is provided with a relatively high friction producing surface 246A. Surface 246A is adapted to engage the bottom bill of bill stack 228 as roller 246 rotates, initiating advancement of the bottom bill along the feed direction represented by arrow 247B (see Figure 13). Specifically, the eccentric surface of feed roller 246 "jiggles" the bill stack once per revolution so as to loosen and loosen the bottom bill within the stack, thereby facilitating advancement of the bottom bill along the feed direction.

Die Wirkung der Zuführrolle 246 wird durch das Vorsehen einer Antriebstrommel (capstan) oder Trommel 248 ergänzt, die zur Drehbewegung um eine Antriebstrommel-Antriebswelle 249 aufgehängt ist, die wiederum über die Seitenwände 214 und 216 gestützt wird. Bevorzugterweise umfaßt die Antriebstrommel 248 eine mittig angeordnete Reibrolle 248A, die eine glatte Oberfläche hat, und die aus einem eine Reibung hervorbringenden Material, wie z.B. Gummi oder hartem Kunststoff ausgebildet ist. Die Reibrolle ist schichtweise zwischen einem Paar von Antriebstrommeln 248B und 248C angeordnet, wobei zumindest ein Teil des Außenumfangs mit einer eine hohe Reibung hervorbringenden Fläche 248D versehen ist.The action of the feed roller 246 is supplemented by the provision of a capstan or drum 248 suspended for rotation about a capstan drive shaft 249 which in turn is supported by the side walls 214 and 216. Preferably, the capstan 248 includes a centrally located friction roller 248A having a smooth surface and formed of a friction producing material such as rubber or hard plastic. The friction roller is sandwiched between a pair of capstans 248B and 248C with at least a portion of the outer periphery provided with a high friction producing surface 248D.

Die Reibfläche 248D ist der Reibfläche 246A, die auf der Zuführrolle vorgesehen ist, sehr ähnlich und gestattet, daß die Antriebstrommelrollen (capstan roller) reibschlüssig die untere Banknote entlang der Zuführrichtung vorschieben. Bevorzugterweise ist die Drehbewegung der Antriebstrommel 248 und der Zuführrolle 246 in einer solchen Weise synchronisiert, daß die Reibflächen, die auf den Umfängen der Antriebstrommel und der Zuführrolle vorgesehen sind, sich in Übereinstimmung Drehen, wodurch ein Übereinstimmender Reibkontakt zwischen der unteren Banknote des Banknotenstapels 228 hervorgerufen wird.The friction surface 248D is very similar to the friction surface 246A provided on the feed roller and allows the capstan roller to frictionally advance the lower bill along the feed direction. Preferably, the rotational movement of the capstan roller 248 and the feed roller 246 is synchronized in such a way that the friction surfaces provided on the peripheries of the capstan roller and the feed roller rotate in unison, thereby causing a matching frictional contact between the lower bill of the bill stack 228.

Um einen wirksamen Kontakt zwischen der Antriebstrommel 248 und einer Banknote abzusichern, die durch die Zuführrolle 246 gerüttelt wird und die im Prozeß des Vorschiebens befindlich sind, sind Sortierrollen (picker rollers) 252A, 252B zum Ausüben einer gleichmäßigen Abwärtskraft auf die Vorderkante der Banknoten, die in dem Eingabebehälter 227 ruhen, vorgesehen. Die Sortierrollen werden auf entsprechenden Sortierarmen 254A, 254B gestützt, die wiederum für eine kreisbogenförmige Bewegung um eine Stützwelle 256 gestützt werden, die über die Seitenwände der Vorrichtung aufgehängt sind. Die Sortierrollen sind um die Sortierarme frei drehend angeordnet, und wenn keine Banknoten in Kontakt mit der Antriebstrommel 248 befindlich sind, liegen diese auf der Reibrolle 248A auf, und dementsprechend wird eine Gegendrehung mit diesen hervorgerufen. Wenn jedoch Banknoten vorhanden und in Kontakt mit der Antriebstrommel 248 sind, liegen die Sortierrollen in Kontakt mit den Vorderkanten der Banknoten aus und üben eine direkte Abwärtskraft auf die Banknoten aus, da die Drehbewegung der Rollen gehemmt ist. Das Ergebnis besteht darin, daß die Vorschiebewirkung, die aufgebracht wird durch den Kontakt zwischen den eine Reibung hervorrufenden Flächen 248D auf den Antriebstrommelrollen 248B, 248C, erhöht wird, wodurch das Abstreifen von einer einzelnen Banknote einzeln von dem Banknotenstapel 228 erleichtert wird.To ensure effective contact between the drive drum 248 and a banknote being jolted by the feed roller 246 and in the process of being advanced, picker rollers 252A, 252B are provided for exerting a uniform downward force on the leading edge of the banknotes resting in the input tray 227. The picker rollers are supported on respective picker arms 254A, 254B, which in turn are supported for circular arc motion about a support shaft 256 extending over the side walls of the apparatus. The sorting rollers are freely rotatable about the sorting arms and when no banknotes are in contact with the drive drum 248, they will rest on the friction roller 248A and will accordingly counter-rotate therewith. However, when banknotes are present and in contact with the drive drum 248, the sorting rollers will rest on the leading edges of the banknotes and exert a direct downward force on the banknotes since the rotation of the rollers is inhibited. The result is that the advancing action exerted by the contact between the friction-inducing surfaces 248D on the drive drum rollers 248B, 248C is increased, thereby facilitating the stripping of a single banknote one at a time from the stack of banknotes 228.

Zwischen den Sortierarmen 254A, 254B stützt die Stützwelle 256 auch einen Trennarm 260, der an seinem Ende entfernt von der Welle einen stationären Abstreiferschuh 258 trägt, der mit einer Reibfläche versehen ist, die den Banknoten ein reibschlüssiges Ziehen verleiht, auf der die Sortierrollen aufhegen. Der Trennarm ist für eine Drehbewegung um die Stützwelle 256 angebracht und ist in einer solchen Weise federbelastet, daß sie mit einer ausgewählten Kraftgröße auf der Antriebstrommel aufliegt.Between the sorting arms 254A, 254B, the support shaft 256 also supports a separator arm 260 which carries at its end remote from the shaft a stationary stripper shoe 258 provided with a friction surface which imparts a frictional pull to the banknotes on which the sorting rollers rest. The separator arm is mounted for rotation about the support shaft 256 and is spring loaded in such a manner that it rests on the drive drum with a selected amount of force.

Im Betrieb drehen sich die Sortierrollen mit der Drehbewegung der Reibrolle 248A infolge deren frei drehenden Art, bis sie auf die Vorderkanten von einer oder mehr Banknoten treffen. An diesem Punkt stoppt die Drehbewegung der Sortierrollen, und die Vorderkanten der Banknoten werden in einen zwangsläufigen Kontakt mit den die Reibung hervorrufenden Flächen auf den Umfang der Antriebstrommelrollen gedrückt. Die Wirkung besteht darin, daß die untere Banknote weg vom Rest der Banknoten entlang der Drehrichtung der Antriebstrommel zu drücken. Zur gleichen Zeit liegt auch der Trennschuh 258 auf einer der Banknoten auf, die durch die Antriebstrommelrollen vorwärts angetrieben werden.In operation, the sorting rollers rotate with the rotation of the friction roller 248A due to its freely rotating nature until they encounter the leading edges of one or more banknotes. At this point, the rotation of the sorting rollers stops and the leading edges of the banknotes are forced into positive contact with the friction-inducing surfaces on the periphery of the drive drum rollers. The effect is to to push the lower banknote away from the rest of the banknotes along the direction of rotation of the drive drum. At the same time, the separator shoe 258 also rests on one of the banknotes which are driven forward by the drive drum rollers.

Die Spannung auf den Sortierarm 254A ist solcherart ausgewählt, daß die Abwärtskraft, die auf eine solche angetriebene Banknote ausgeübt wird, nur erlaubt, daß eine einzelne Banknote vorwärts bewegt wird. Wenn der Fall auftritt, daß zwei oder mehr Banknoten aus dem Kontakt heraus angetrieben werden, der durch die Sortierrollen und die Antriebstrommelrollen hergestellt wird, sollte die Abwärtskraft, die durch den federbelasteten Schuh ausgeübt wird, genügen, um eine weitere Vorwärtsbewegung der Banknoten zu hemmen. Die Spannung, unter der der Sortierarm federbelastet ist, kann geeigneterweise eingestellt werden, um die abwärts gerichtete Kraft, die durch den Schuh ausgeübt wird, in einer solchen Weise zu steuern, daß sie mit dem Banknotenabstreifvorgang übereinstimmt, der durch die Sortierrollen und die Antriebstrommelrollen erzeugt wird. Somit wird die Möglichkeit, daß mehr als zwei Banknoten vorwärts zur gleichen Zeit angetrieben werden, aufgrund der Drehbewegung der Antriebswelle beträchtlich vermindert.The tension on the sorting arm 254A is selected such that the downward force exerted on such driven bill only allows a single bill to be advanced. If the event occurs that two or more bills are driven out of the contact made by the sorting rollers and the drive drum rollers, the downward force exerted by the spring loaded shoe should be sufficient to inhibit further forward movement of the bills. The tension under which the sorting arm is spring loaded can be suitably adjusted to control the downward force exerted by the shoe in such a manner as to coincide with the bill stripping action produced by the sorting rollers and the drive drum rollers. Thus, the possibility of more than two banknotes being driven forward at the same time due to the rotation of the drive shaft is considerably reduced.

Die Banknotentransportbahn schließt eine gekrümmte Führungsbahn 270 ein, die vor der Antriebswelle 248 zum Aufnehmen von Banknoten vorgesehen ist, die vorwärts entlang der Eingabebahn angetrieben wurden, die durch den vorderen Abschnitt der geneigten Fläche 229 begrenzt ist, in Reibkontakt mit der sich drehenden Antriebstrommel. Die Führungsbahn 270 schließt einen gekrümmten Abschnitt 272 ein, der im wesentlichen dem gekrümmten Umfang der Antriebswelle 248 entspricht, um mit dem Anstoß (impetus), der durch die Antriebstrommelrollen 248B, 248C erzeugt wird, auf eine abgezogene Banknote übereinzustimmen.The banknote transport path includes a curved guide path 270 provided in front of the drive shaft 248 for receiving banknotes that have been driven forward along the input path defined by the front portion of the inclined surface 229 into frictional contact with the rotating drive drum. The guide path 270 includes a curved portion 272 substantially corresponding to the curved periphery of the drive shaft 248 to match the impetus provided by the drive drum rollers 248B, 248C on a withdrawn banknote.

Ein Paar von Laufrollen 262A, 262B ist stromabwärts der Sortierrollen zum Führen der Banknoten vorgesehen, die durch die Antriebstrommel 248 in die gekrümmte Führungsbahn 270 angetrieben werden. Mehr im einzelnen, die Laufrollen sind auf entsprechenden Laufrollenarmen 264A, 264B angebracht, die für eine kreisbogenförmige Bewegung um eine Laufrollenwelle 266 angebracht sind, die wiederum über die Seitenwände der Vorrichtung gestützt wird. Die Laufrollenarme sind auf der Laufrollenwelle federbelastet, so daß eine ausgewählte Abwärtskraft durch die Laufrollen auf eine abgezogene Banknote ausgeübt werden kann, wodurch ein fortlaufender Kontakt zwischen der Banknote und der Antriebsrolle 248 abgesichert wird, bis die Banknote in den gekrümmten Abschnitt 270 der Führungsbahn 270 geführt wird.A pair of idler rollers 262A, 262B are provided downstream of the sorting rollers for guiding the bills driven by the drive drum 248 into the curved guideway 270. More specifically, the idler rollers are mounted on respective idler roller arms 264A, 264B which are mounted for circular arc movement about a idler roller shaft 266 which in turn is supported by the side walls of the apparatus. The idler roller arms are spring loaded on the idler roller shaft so that a selected downward force can be exerted by the idler rollers on a withdrawn bill, thereby ensuring continued contact between the bill and the drive roller 248 until the bill is guided into the curved portion 270 of the guideway 270.

Stromabwärts des gekrümmten Abschnittes 272 weist die Banknotentransportbahn eine Ausgabebahn für die Banknoten auf. Die Ausgabebahn ist in Form eines ebenen Abschnittes 274 vorgesehen, entlang der Banknoten, die entlang der gekrümmten Führungsbahn 270 durch die Laufrollen 262A, 262B geführt wurden, entlang einer Richtung bewegt werden, die entgegengesetzt der Richtung ist, entlang der Banknoten aus dem Eingabebehälter herausbewegt werden. Die Bewegung der Banknoten entlang der Richtung der Drehung der Antriebstrommel, was durch die Sortierrollen 252, 252B und die Antriebsrollen 248B, 248C hervorgerufen wird, und die Führung, die durch den Abschnitt 272 der gekrümmten Führungsbahn 270 geschaffen wird, ändert die Bewegungsrichtung der Banknoten aus der Anfangsbewegung entlang der geneigten Fläche 229 des Eingabebehälters 227 (siehe Pfeil 247B in Fig. 13) in eine Richtung entlang des ebenen Abschnittes 274 der Ausgabebahn, wie am besten in Fig. 13 durch den Pfeil 272B dargestellt ist.Downstream of the curved portion 272, the banknote transport path has an output path for the banknotes. The output path is provided in the form of a flat portion 274 along which banknotes guided along the curved guide path 270 by the rollers 262A, 262B are moved along a direction opposite to the direction along which banknotes are moved out of the input container. The movement of the banknotes along the direction of rotation of the drive drum caused by the sorting rollers 252, 252B and the drive rollers 248B, 248C and the guidance provided by the portion 272 of the curved guide track 270 changes the direction of movement of the banknotes from the initial movement along the inclined surface 229 of the input tray 227 (see arrow 247B in Fig. 13) to a direction along the flat portion 274 of the output track, as best shown in Fig. 13 by the arrow 272B.

Somit wird eine Banknote, die von dem Banknotenstapel in dem Eingabebehälter abgestriffen wird, anfänglich entlang der Eingabebahn unter dem zwangsläufigen Kontakt zwischen den Sotierrollen 252A, 252B und den Antriebstrommelrollen 248B, 248C bewegt. Darauffolgend wird die Banknote durch die gekrümmte Führungsbahn 270 unter dem zwangsläufigen Kontakt mit den Laufrollen 262A, 262B auf den ebenen Abschnitt 274 der Ausgabebahn geführt.Thus, a bill stripped from the stack of bills in the input tray is initially moved along the input path under the positive contact between the sorting rollers 252A, 252B and the drive drum rollers 248B, 248C. The bill is subsequently guided by the curved guide path 270 under the positive contact with the idler rollers 262A, 262B onto the flat portion 274 of the output path.

In der Ausgabebahn werden Banknoten zwangsläufig entlang des ebenen Abschnittes 274 mittels einer Transportrollenanordnung geführt, die eine Mehrzahl von axial beabstandeten, zwangsläufig angetriebenen Transportrollen 282A, 284A, 286A einschließt, die auf einer Transportwelle 287 angeordnet sind, die über die Seitenwände der Vorrichtung gestützt wird. Der ebene Abschnitt ist mit Öffnungen versehen, durch welche zumindest zwei der Transportrollen, spezifischerweise die Rollen 282A und 284A, in gegendrehenden Kontakt mit entsprechenden freilaufenden passiven Rollen (passive rollers) 292A, 294A hervorstehen. Die passiven Rollen sind auf einer Stützwelle 295 angebracht, die zwischen den Seitenwänden der Vorrichtung unterhalb des ebenen Abschnittes 274 der Ausgabebahn gestützt wird. Die passiven Transportrollen 292A, 294A sind in einen gegendrehenden Kontakt mit den aktiven Transportrollen (active transport rollers) 282A, 284A, 286A federbelastet, und die Punkte des Kontaktes sind koplanar zur Ausgabebahn ausgeführt, so daß Banknoten entlang der Bahn in einer ebenen Weise unter zwangsläufigem Kontakt der gegenüberliegend angeordneten aktiven und passiven Rollen bewegt werden können. Eine gleichartige Gruppe von aktiven Transportrollen 282B, 284B, 286B und gegenüberliegenden federbelasteten passiven Transportrollen 292B, 294B sind stromabwärts der ersten Gruppe von Transportrollen in einem Abstand vorgesehen, der gerade so kurz ist, wie die Länge der schmalen Abmessung der Banknoten, die zu unterscheiden sind. Ferner ist der Abstand zwischen den Laufrollen 262A, 262B und der ersten Gruppe von Transportrollen in einer solchen Weise ausgewählt, daß eine Banknote, die entlang der gekrümmten Führungsbahn 259 geführt wird, in Kontakt zwischen die erste Gruppe von aktiven und passiven Transportrollen gezogen wird, bevor sich die Banknote weg von dem zwangsläufigen Kontakt zwischen den Laufrollen 262A, 262B und der Antriebstrommel 248 bewegt.In the output path, banknotes are positively guided along the planar portion 274 by a transport roller assembly including a plurality of axially spaced, positively driven transport rollers 282A, 284A, 286A mounted on a transport shaft 287 supported by the side walls of the apparatus. The planar portion is provided with apertures through which at least two of the transport rollers, specifically rollers 282A and 284A, project into counter-rotating contact with corresponding free-running passive rollers 292A, 294A. The passive rollers are mounted on a support shaft 295 supported between the side walls of the apparatus beneath the planar portion 274 of the output path. The passive transport rollers 292A, 294A are spring loaded into counter-rotating contact with the active transport rollers 282A, 284A, 286A, and the points of contact are coplanar with the output path so that banknotes can be moved along the path in a planar manner under positive contact of the opposed active and passive rollers. A similar group of active transport rollers 282B, 284B, 286B and opposed spring loaded passive transport rollers 292B, 294B are provided downstream of the first group of transport rollers at a distance just as short as the length of the narrow Dimension of the banknotes to be distinguished. Furthermore, the distance between the idler rollers 262A, 262B and the first group of transport rollers is selected in such a way that a banknote guided along the curved guide track 259 is drawn into contact between the first group of active and passive transport rollers before the banknote moves away from the forced contact between the idler rollers 262A, 262B and the drive drum 248.

Die aktiven Transportrollen werden mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die wesentlich höher ist als jene der Antriebstrommeirollen. Da die passiven Rollen frei drehend sind und die aktiven Rollen zwangsläufig angetrieben werden, bewirkt die erste Gruppe der Transportrollen, daß eine Banknote, die zwischen die Rollen entlang des ebenen Abschnittes der Ausgabebahn kommt, in einen Klemmspalt (nip) gezogen wird, der zwischen den aktiven und passiven Rollen ausgebildet ist. Die höhere Geschwindigkeit der aktiven Transportrollen verleiht der Banknote eine abrupte Beschleunigung, wobei diese Beschleunigung so funktioniert, daß die Banknote von anderen Banknoten, die in die gekrümmte Führungsbahn geführt sein können, zusammen mit der Banknote, die unter Wirkung der Transportrollen steht, getrennt oder abgestreift wird.The active transport rollers are driven at a speed that is significantly higher than that of the drive drum rollers. Since the passive rollers are freely rotating and the active rollers are positively driven, the first group of transport rollers causes a banknote that comes between the rollers along the flat portion of the output path to be drawn into a nip formed between the active and passive rollers. The higher speed of the active transport rollers imparts an abrupt acceleration to the banknote, which acceleration functions to separate or strip the banknote from other banknotes that may be guided into the curved guide path together with the banknote that is under the action of the transport rollers.

Stromabwärts der ersten Gruppe von Transportrollen werden Banknoten entlang des ebenen Abschnittes in den Klemmspalt bewegt, der zwischen der zweiten Gruppe von aktiven und passiven Transportrollen ausgebildet ist, die mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben werden, wie die erste Gruppe von Transportrollen. Bevorzugterweise sind die gegenüberliegenden Gruppen von Transportrollen 282A bis 282B, 284A bis 284B und 286A bis 286B zusammen durch einen Riemen 290 gekoppelt, so daß die zwangsläufige Drehwirkung der Transportwelle 287 den Rollen verliehen wird die auf der zweiten Transportwellen 288 getragen werden. Die Anordnung der zweiten Gruppe von Transportrollen ist solcherart, daß der zwangsläufige Kontakt, der durch die Rollen auf eine Banknote ausgeübt wird, die sich entlang der Ausgabebahn bewegt, auftritt, bevor die Banknote aus dem zwangsläufigen Kontakt zwischen der ersten Gruppe von Transportrollen gelöst wird. Die zweite Gruppe von Transportrollen führt somit zwangsläufig eine Banknote auf die Staplerplattform 235, von wo die Staplerräder 238, 240 die Banknote aufnehmen und sie auf der Staplerplatte 242 ablegen.Downstream of the first group of transport rollers, banknotes are moved along the flat section into the nip formed between the second group of active and passive transport rollers, which are driven at the same speed as the first group of transport rollers. Preferably, the opposing groups of transport rollers 282A to 282B, 284A to 284B and 286A to 286B are coupled together by a belt 290 so that the positive rotational action of the transport shaft 287 is imparted to the rollers. which are carried on the second transport shafts 288. The arrangement of the second group of transport rollers is such that the positive contact exerted by the rollers on a banknote moving along the output path occurs before the banknote is released from the positive contact between the first group of transport rollers. The second group of transport rollers thus positively feeds a banknote onto the stacker platform 235 from where the stacker wheels 238, 240 pick up the banknote and deposit it on the stacker plate 242.

Unter Bezugnahme insbesondere auf die Fig. 14 und 15 sind jeweils Seiten- und Draufsichten der Dokumentenverarbeitungsvorrichtung der Fig. 11 bis 13 gezeigt, die die mechanische Anordnung zum Antreiben der unterschiedlichen Einrichtungen zum Transportieren der Banknoten entlang der drei Abschnitte der Transportbahn darstellt, d.h. entlang der Eingabebahn, der gekrümmten Führungsbahn und der Ausgabebahn. Wie darin gezeigt ist, wird ein Motor 300 verwendet, um der Antriebstrommelwelle eine Drehbewegung zu verleihen mittels einer Riemen-Riemenscheiben-Anordnung, die eine Riemenscheibe 310 umfaßt, die auf der Antriebstrommelwelle 249 vorgesehen ist, und die mit einer Riemenscheibe 304, die auf der Motorantriebswelle vorgesehen ist, über einen Riemen 306 verbunden ist. Der Durchmesser der Antriebsriemenscheibe 310 ist so ausgewählt, daß sie geeigneterweise größer ist, als die Motorriemenscheibe 304, um die gewünschte Drehzahluntersetzung von der typischerweise hohen Drehzahl, mit der der Motor 300 arbeitet, zu erzielen.Referring particularly to Figures 14 and 15, there are shown side and top views, respectively, of the document processing apparatus of Figures 11 to 13, illustrating the mechanical arrangement for driving the various means for transporting the banknotes along the three sections of the transport path, i.e., along the input path, the curved guide path and the output path. As shown therein, a motor 300 is used to impart rotary motion to the drive drum shaft by means of a belt-pulley arrangement comprising a pulley 310 provided on the drive drum shaft 249 and connected to a pulley 304 provided on the motor drive shaft by a belt 306. The diameter of the drive pulley 310 is selected to be suitably larger than the motor pulley 304 to achieve the desired speed reduction from the typically high speed at which the motor 300 operates.

Die Antriebswelle 247 für die Antriebsrolle 246 wird mit einer Drehbewegung mittels einer Riemenscheibe 308 versorgt, die auf der Antriebswelle vorgesehen ist und die über einen Riemen 310 mit einer entsprechenden Riemenscheibe 312 verbunden ist, die auf der Antriebsrollenwelle 249 vorgesehen is. Die Riemenscheiben 308 und 310 haben den gleichen Durchmesser, so daß die Antriebsrollenwelle 247 und daher die Antriebsrolle 246 sich in Gleichklang mit der Antriebstrommel 248 drehen, die auf der Antriebstrommelwelle 249 angebracht ist.The drive shaft 247 for the drive roller 246 is supplied with a rotary motion by means of a pulley 308 provided on the drive shaft and which is connected via a belt 310 to a corresponding pulley 312 which on the drive roller shaft 249. The pulleys 308 and 310 have the same diameter so that the drive roller shaft 247 and hence the drive roller 246 rotate in unison with the drive drum 248 which is mounted on the drive drum shaft 249.

Um den Transportrollen eine Drehbewegung zu verleihen, ist eine Riemenscheibe 314 auf der Transportrollenwelle 287 entsprechend zu der ersten Gruppe der Transportrollen angebracht und ist mit einer entsprechenden Riemenscheibe 316 auf der Antriebstrommelwelle 249 über einen Riemen 318 verbunden. Der Durchmesser der Transportrollenriemenscheibe 314 ist so ausgewählt, daß er geeigneterweise kleiner ist, als der Durchmesser der entsprechenden Antriebstrommelscheibe 316, um so eine Erhöhung der Drehzahl von den Antriebstrommelrollen auf die Transportrollen zu verwirklichen. Die zweite Gruppe von Transportrollen, die auf der Transportrollenwelle 288 angebracht ist, wird mit der gleichen Drehzahl wie die Rollen der ersten Gruppe der Transportrollen mittels einer Riemenscheibe 320 angetrieben, die mittels einer Riemenscheibe 320, die mittels eines Riemens 322 mit der Transportriemenscheibe 314 verbunden ist, angetrieben wird.To impart rotational movement to the transport rollers, a pulley 314 is mounted on the transport roller shaft 287 corresponding to the first group of transport rollers and is connected to a corresponding pulley 316 on the drive drum shaft 249 by a belt 318. The diameter of the transport roller pulley 314 is selected to be suitably smaller than the diameter of the corresponding drive drum pulley 316 so as to realize an increase in the speed from the drive drum rollers to the transport rollers. The second group of transport rollers mounted on the transport roller shaft 288 is driven at the same speed as the rollers of the first group of transport rollers by means of a pulley 320 which is driven by means of a pulley 320 which is connected to the transport pulley 314 by means of a belt 322.

Wie auch in den Fig. 14 und 15 gezeigt ist, ist ein optischer Codeumsetzer (optical encoder) 299 auf einer der Transportrollenwellen angebracht, bevorzugterweise auf der passiv angetriebenen Transportwelle 288 angebracht, um präzise der Querverschiebung der Banknoten zu folgen, die durch die Transportrollen hinsichtlich der Drehbewegung der Transportwellen gestützt werden, wie im Detail oben in Verbindung mit dem optischen Abtast- und Korrelationsverfahren nach dieser Erfindung erläutert wurde.As also shown in Figures 14 and 15, an optical encoder 299 is mounted on one of the transport roller shafts, preferably on the passively driven transport shaft 288, to precisely follow the transverse displacement of the banknotes supported by the transport rollers with respect to the rotational movement of the transport shafts, as explained in detail above in connection with the optical scanning and correlation method of this invention.

Um die Staplerräder 238, 240 anzutreiben, ist eine Zwischenriemenscheibe 322 auf einer geeigneten Trägereinrichtung (nicht gezeigt) angebracht und ist mit einer entsprechenden Riemenscheibe 324, die auf der Antriebsrollenwelle 249 vorgesehen ist, über einen Riemen 326 verbunden. Wegen der Zeit, die zum Transportieren der Banknoten erforderlich ist, die von dem Geldstapel in dem Eingabebehälter durch die dreigeteilte Transportbahn und auf die Staplerplattform abgestreift wurden, ist die Drehzahl, mit der sich die Staplerräder drehen können, zum Abgeben von bearbeiteten Banknoten auf die Staplerplatte notwendigerweise geringer, als die der Antriebstrommelwelle. Dementsprechend ist der Durchmesser der Zwischenriemenscheibe 322 so ausgewählt, daß er größer ist als der Durchmesser der entsprechenden Antriebstrommelriemenscheibe 324, um so eine Verminderung der Drehzahl zu verwirklichen. Die Zwischenriemenscheibe 322 hat eine zugehörige Riemenscheibe 328, die mit einer Staplerriemenscheibe 330, die auf der Antriebswelle 241 vorgesehen ist, für die Staplerräder 238, 240 mittels eines Riemens 332 verbunden ist. In der bevorzugten Ausführungsform, die in den Fig. 11 bis 15 gezeigt ist, drehen sich die Staplerräder 238, 240 in der gleichen Richtung, wie die Antriebstrommelrollen. Dieses wird ausgeführt durch Anordnen des Riemens 332 zwischen die Riemenscheiben 328, 330 in einer "Zahl 8"-Konfiguration um einen Verankerungsstift 333, der zwischen den beiden Riemenscheiben angeordnet ist.To drive the stacker wheels 238, 240, an intermediate pulley 322 is mounted on a suitable support (not shown) and is connected to a corresponding pulley 324 provided on the drive roller shaft 249 by a belt 326. Because of the time required to transport the banknotes stripped from the stack of currency in the input tray through the three-part transport path and onto the stacker platform, the speed at which the stacker wheels can rotate to deliver processed banknotes onto the stacker plate is necessarily less than that of the drive drum shaft. Accordingly, the diameter of the intermediate pulley 322 is selected to be larger than the diameter of the corresponding drive drum pulley 324 so as to realize a reduction in speed. The intermediate pulley 322 has an associated pulley 328 which is connected to a stacker pulley 330 provided on the drive shaft 241 for the stacker wheels 238, 240 by means of a belt 332. In the preferred embodiment shown in Figures 11 to 15, the stacker wheels 238, 240 rotate in the same direction as the drive drum rollers. This is accomplished by placing the belt 332 between the pulleys 328, 330 in a "figure 8" configuration around an anchor pin 333 located between the two pulleys.

Der gekrümmte Abschnitt 272 der Führungsbahn 270 ist an seiner Unterseite mit einer optischen Sensoranordnung 299 versehen, die eine LED 298 einschließt zum Ausführen von Standardgeldverarbeitungsoperationen, wie z.B. eines Fälschungsnachweises unter Verwendung herkömmlicher Verfahren, eines Doppelnachweises (doubles detection), eines Längennachweises (length detection), eines Schrägnachweises (skew detection) usw.. Außer herkömmlichen Anordnungen jedoch wird eine Geldunterscheidung entsprechend des Nennwertes nicht in diesem Bereich ausgeführt, aus Gründen, die nachstehend beschrieben werden.The curved portion 272 of the guideway 270 is provided on its underside with an optical sensor arrangement 299 which includes an LED 298 for carrying out standard money processing operations such as counterfeit detection using conventional methods, doubles detection, length detection, skew detection, etc. In addition to However, in conventional arrangements, money discrimination according to face value is not carried out in this area, for reasons described below.

Entsprechend einem Merkmal dieser Erfindung wird ein optisches Abtasten der Banknoten in Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen verbesserten optischen Abtast- und Korrelationsverfahren mittels eines optischen Abtastkopfes (optical scanhead) 296 ausgeführt, der stromabwärts der gekrümmten Führungsbahn 270 entlang des ebenen Abschnittes 274 der Ausgabebahn angeordnet ist. Mehr im einzelnen, der Abtastkopf 296 ist unter dem ebenen Abschnitt der Ausgabebahn zwischen den beiden Gruppen von Transportrollen angeordnet. Der Vorteil dieser Verfahrensweise liegt darin, daß ein optisches Abtasten auf Banknoten ausgeführt wird, wenn sie in einer im wesentlichen ebenen Position als ein Ergebnis des zwangsläufigen Kontaktes zwischen den beiden Gruppen von Transportrollen an beiden Enden der Banknote entlang deren schmalen Abmessung gehalten werden.According to a feature of this invention, optical scanning of the banknotes is carried out in accordance with the improved optical scanning and correlation method described above by means of an optical scanhead 296 disposed downstream of the curved guideway 270 along the planar portion 274 of the output path. More specifically, the scanhead 296 is disposed beneath the planar portion of the output path between the two sets of transport rollers. The advantage of this methodology is that optical scanning is carried out on banknotes when they are held in a substantially planar position as a result of the positive contact between the two sets of transport rollers at both ends of the banknote along its narrow dimension.

Es sollte verständlich sein, daß die oben beschriebene Antriebsanordnung nur für veranschaulichende Zwecke vorgesehen ist. Alternative Anordnungen zum Verleihen der notwendigen Drehbewegung, um eine Bewegung der Banknoten entlang der dreigeteilten Transportbahn zu erzeugen, kann verwendet werden, wie es gerade effektiv ist. Es ist jedoch wichtig, daß die Flächengeschwindigkeit der Banknoten über die beiden Gruppen von Transportrollen größer ist als die Flächengeschwindigkeit der Banknoten über die Antriebstrommelrollen, um eine optimale Banknotentrennung zu erzielen. Es ist dieser Unterschied in der Geschwindigkeit, die die abrupte Beschleunigung der Banknoten erzeugt, wenn die Banknoten in Kontakt mit der ersten Gruppe von Transportrollen kommen.It should be understood that the drive arrangement described above is for illustrative purposes only. Alternative arrangements for imparting the necessary rotational motion to produce movement of the banknotes along the three-part transport path may be used as is most effective. It is important, however, that the surface speed of the banknotes over the two groups of transport rollers is greater than the surface speed of the banknotes over the drive drum rollers in order to achieve optimum banknote separation. It is this difference in speed that produces the abrupt acceleration of the banknotes as the banknotes come into contact with the first group of transport rollers.

Die Antriebsanordnung kann auch eine Freilaufkupplung (nicht gezeigt) einschließen, die auf der Antriebstrommelwelle vorgesehen ist, und die Antriebstrommelwellen, die Transportrollenwellen und die Staplerräderwellen können mit Schwungradanordnungen (nicht gezeigt) angepaßt sein. Die Kombination der Freilaufkupplung und der Schwungräder kann vorteilhafterweise verwendet werden bei einer beschleunigen Postenverarbeitung von Banknoten durch Absichern, daß irgendwelche Banknoten, die in der Transportbahn nach der Geldunterscheidung verblieben sind, automatisch von der Transportbahn in die Staplerplatte weggezogen werden, als ein Ergebnis der Trägheitsdynamik der Schwungradanordnungen.The drive assembly may also include a one-way clutch (not shown) provided on the drive drum shaft, and the drive drum shafts, the transport roller shafts and the stacker wheel shafts may be fitted with flywheel assemblies (not shown). The combination of the one-way clutch and flywheels may be advantageously used in expediting batch processing of banknotes by ensuring that any banknotes remaining in the transport path after currency discrimination are automatically drawn away from the transport path into the stacker plate as a result of the inertial dynamics of the flywheel assemblies.

Wie oben beschrieben, erfordert die Abarbeitung des optischen Abtast- und Korrelationsverfahrens nach dieser Erfindung nur eine relativ geringe Zahl von Reflexionsabtastwerten, um adäquat zwischen verschiedenen Geldnennwerten zu unterscheiden. Somit wird eine hochgenaue Unterscheidung möglich, auch wenn Banknoten entlang deren schmalen Abmessung abgetastet werden. Die Genauigkeit jedoch, mit der ein Nennwert identifiziert wird, basiert auf dem Grad der Korrelation zwischen den Reflexionsabtastwerten auf dem Testmuster und entsprechenden Abtastwerten auf den gespeicherten Musterstückmustern. Dementsprechend ist es wichtig, daß Banknoten über die Unterscheidungseinrichtung in einer ebenen Position, und noch wichtiger, mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit transportiert werden.As described above, the operation of the optical scanning and correlation method of this invention requires only a relatively small number of reflection samples to adequately discriminate between different currency denominations. Thus, highly accurate discrimination is possible even when banknotes are scanned along their narrow dimension. However, the accuracy with which a denomination is identified is based on the degree of correlation between the reflection samples on the test pattern and corresponding samples on the stored sample patterns. Accordingly, it is important that banknotes be transported over the discriminator in a level position, and more importantly, at a uniform speed.

Dieses wird erzielt bei der Banknotenverarbeitungsvorrichtung der Fig. 11 bis 15 durch Positionieren des optischen Abtastkopfes 296 auf einer Seite des ebenen Abschnittes 274 der Ausgabebahn zwischen den beiden Gruppen von Transportrollen. In diesem Bereich werden Banknoten in zwangsläufigem Kontakt mit den beiden Gruppen von Rollen gehalten, wodurch abgesichert wird, daß sich die Banknoten über den Abtastkopf in einer im wentlichen ebenen Weise bewegen. Ferner wird eine gleichförmige Geschwindigkeit der Banknotenbewegung in diesem Bereich beibehalten, da die zweite Gruppe von passiven Transportrollen mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die der der aktiven Transportrollen mittels des Riemens, der die beiden Gruppen von Rollen verbindet, identisch ist. Das Anordnen des optischen Abtastkopfes 296 in einer solchen Weise stromabwärts der gekrümmten Führungsbahn 270 entlang des ebenen Abschnittes 274 hält eine direkte Übereinstimmung zwischen Reflexionsabtastwerten bei, die durch das optische Abtasten der zu unterscheidenden Banknoten und den entsprechenden Abtastwerten in den gespeicherten Musterstückmustern erzielt wird.This is achieved in the banknote processing apparatus of Figs. 11 to 15 by positioning the optical scanning head 296 on one side of the planar portion 274 of the output path between the two groups of transport rollers. In this area, banknotes are held in positive contact with the two groups of rollers, thereby ensuring that the banknotes move across the scanning head in a substantially planar manner. Furthermore, a uniform speed of banknote movement is maintained in this region since the second group of passive transport rollers is driven at a speed identical to that of the active transport rollers by means of the belt connecting the two groups of rollers. Locating the optical scanning head 296 in such a manner downstream of the curved guideway 270 along the planar portion 274 maintains a direct correspondence between reflection samples obtained by optically scanning the banknotes to be discriminated and the corresponding samples in the stored sample patterns.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der optische Abtastkopf eine Mehrzahl von Lichtquellen, die in Kombination wirken, um gleichförmig Lichtstreifen der gewünschten Abmessung auf Banknoten beleuchten, die auf der Transportbahn unterhalb des Abtastkopfes positioniert sind. Wie in Fig. 16 dargestellt ist, schließt der Abtastkopf 296 ein Paar LEDs 340, 342 ein, die Lichtstrahlen 340A und 340B jeweils abwärts auf den ebenen Abschnitt 274 der Ausgabebahn, gegen welchen der Abtastkopf positioniert ist, richten. Die LEDs 340, 342 sind winkelförmig relativ zu der Vertikalachse Y in einer solchen Weise angeordnet, daß ihre jeweiligen Lichtstrahlen kombiniert werden, um den gewünschten Lichtstreifen 342 zu beleuchten.According to a preferred embodiment, the optical scanhead includes a plurality of light sources that act in combination to uniformly illuminate stripes of light of the desired dimension on banknotes positioned on the transport path beneath the scanhead. As shown in Figure 16, the scanhead 296 includes a pair of LEDs 340, 342 that direct light beams 340A and 340B, respectively, downwardly toward the planar portion 274 of the output path against which the scanhead is positioned. The LEDs 340, 342 are angularly arranged relative to the vertical axis Y in such a manner that their respective light beams combine to illuminate the desired stripe of light 342.

Der Abtastkopf 296 schließt einen Fotodetektor 346 ein, der mittig direkt oberhalb des Streifens zum Abtasten des Lichts, der von dem Streifen wegreflektiert wird, angeordnet ist. Der Fotodetektor 346 ist mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) (nicht gezeigt) zum Verarbeiten der abgetasteten Daten in Übereinstimmung mit den oben beschriebenen Prinzipien dieser Erfindung verbunden. Bevorzugterweise trten die nicht strahlen 340A, 340B aus den jeweiligen LEDs 340, 342 durch eine optische Maske 343 hindurch, um die beleuchteten Streifen der gewünschten Abmessungen zu realisieren.The scanning head 296 includes a photodetector 346 centrally located directly above the strip for sensing the light reflected off the strip. The photodetector 346 is connected to a central processing unit (CPU) (not shown) for processing the scanned data in accordance with the principles of this Invention. Preferably, the non-radiating rays 340A, 340B from the respective LEDs 340, 342 pass through an optical mask 343 to realize the illuminated strips of the desired dimensions.

Um die Reflexionsabtastwerte mit hoher Genauigkeit aufzufangen, ist es wichtig, daß der Fotodetektor Reflexionsdaten gleichförmig über den beleuchteten Streifen auffängt. Mit anderen Worten, wenn der Fotodetektor 346 mittig oberhalb des Lichtstreifens relativ zum Mittelpunkt "0" desselben positioniert ist, sollte sich der Ausgang des Fotodetektors als eine Funktion des Abstandes vom Mittelpunkt "0" entlang der X-Achse optimal einer Sprungfunktion annähern, wie durch die Kurve A in Fig. 17 dargestellt ist. Mit der Verwendung einer einzelnen Lichtquelle, die winkelförmig relativ zur Vertikalen versetzt ist, nähert sich die Veränderung am Fotodetektorausgang typischerweise an eine Gauß'sche Funktion an, wie durch die Kurve B in Fig. 17 dargestellt ist.In order to collect the reflectance samples with high accuracy, it is important that the photodetector collect reflectance data uniformly across the illuminated strip. In other words, if the photodetector 346 is positioned centrally above the light strip relative to its center "0", the output of the photodetector as a function of the distance from the center "0" along the X-axis should optimally approximate a step function as shown by curve A in Fig. 17. With the use of a single light source angularly offset relative to the vertical, the change in the photodetector output typically approximates a Gaussian function as shown by curve B in Fig. 17.

In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden LEDs 340 und 342 winkelförmig relativ zur Vertikalachse jeweils um Winkel α und β angeordnet. Die Winkel α und β werden solcherart ausgewählt, daß der resultierende Ausgang des Fotodetektors so nah wie möglich an der optimalen Verteilungskurve A in Fig. 17 liegt. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform sind die Winkel α und β jeder so ausgewählt, daß sie 19,9º haben. Die Fotodetektorausgangsverteilung, die durch diese Anordnung realisiert wird, wird durch die Kurve dargestellt, die als "C" in Fig. 17 bezeichnet ist, die effektiv die einzelnen Gauß'schen Verteilungen der Lichtquellen vereinigt, um eine Gesamtverteilung zu erzielen, die geeigneterweise an die optimale Kurve A angenähert ist.In accordance with a preferred embodiment, the two LEDs 340 and 342 are angularly arranged relative to the vertical axis by angles α and β, respectively. The angles α and β are selected such that the resulting output of the photodetector is as close as possible to the optimal distribution curve A in Figure 17. According to a preferred embodiment, the angles α and β are each selected to be 19.9°. The photodetector output distribution realized by this arrangement is represented by the curve labeled "C" in Figure 17, which effectively combines the individual Gaussian distributions of the light sources to achieve an overall distribution that is suitably approximated to the optimal curve A.

Die Art und Weise, mit der die Mehrzahl der Lichtstreifen der unterschiedlichen Abmessungen durch den optischen Abtastkopf mittels einer optischen Maske erzeugt werden, wird in Fig. 18 dargestellt. Wie darin gezeigt ist, umfaßt die optische Maske 350 besonders einen allgemein lichtundurchlässigen Bereich 352, auf dem zwei Schlitze 354 und 356 begrenzt sind, um zu ermöglichen, daß Licht von den Lichtquellen so hindurchtritt, daß Lichtstreifen der gewünschten Abmessungen beleuchtet werden. Mehr im einzelnen, der Schlitz 354 entspricht dem breiten Streifen, der zum Erzielen der Reflexionsabtastwerte verwendet wird, der dem charakteristischen Muster für eine Testbanknote entspricht. Entsprechend einer darstellenden Ausführungsform hat der breite Schlitz eine Länge von ungefähr 0,300 Zoll und eine Breite von ungefähr 0,050 Zoll. Der zweite Schlitz 356 ist dazu angepaßt, einen relativ schmalen beleuchteten Streifen zu erzeugen, der zum Nachweisen der dünnen Umrandungslinie verwendet wird, der das gedruckte Kennungsmerkmal auf Banknoten umgibt, wie oben im Detail beschrieben wurde. Entsprechend der darstellenden Ausführungsform hat der schmale Schlitz 356 eine Länge von ungefähr 0,300 Zoll und eine Breite von ungefähr 0,010 Zoll.The manner in which the plurality of light stripes of different dimensions are produced by the optical scanning head by means of an optical mask is illustrated in Figure 18. As shown therein, the optical mask 350 specifically includes a generally opaque region 352 on which two slits 354 and 356 are defined to allow light from the light sources to pass therethrough so as to illuminate light stripes of the desired dimensions. More specifically, the slit 354 corresponds to the wide stripe used to obtain the reflection samples corresponding to the characteristic pattern for a test bill. According to an illustrative embodiment, the wide slit has a length of about 0.300 inches and a width of about 0.050 inches. The second slot 356 is adapted to create a relatively narrow illuminated strip used to detect the thin border line surrounding the printed identification feature on banknotes, as described in detail above. According to the illustrative embodiment, the narrow slot 356 has a length of approximately 0.300 inches and a width of approximately 0.010 inches.

Es ist offensichtlich, daß eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit zum präzisen Begrenzen der Schlitze erforderlich wäre. In der Praxis wird es schwierig, den schmalen Streifen 356 auf der optischen Maske 350 zu bearbeiten. Diesem Problem nähert man sich entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform durch Begrenzen der Maske 350 in Form von getrennten Abschnitten 360 und 362. Der Abschnitt 360 hat eine Kante, die bearbeitet wurde, um dem einen halben Abschnitt 356A des gewünschten Schlitzes 356 zu entsprechen. Der zweite Abschnitt 362 hat eine entsprechende Kante, die bearbeitet wurde, um der anderen Hälfte 356B des Schlitzes 356 zu entsdhen. Wenn die beiden Abschnitte 360 und 362 mechanisch zusammen verbunden werden, begrenzen sie effektiv den schmalen Streifen 356. Der Vorteil mit dieser Verfahrensweise besteht darin, daß beide Hälften 356A, 356B, die zusammen den Streifen 356 begrenzen, präzise begrenzt werden können, da das Bearbeiten auf den Kanten der Maske mit einer größeren Präzision gehandhabt werden kann, als das Bearbeiten innerhalb der Maske selbst.It is obvious that a high machining accuracy would be required to precisely define the slots. In practice, it becomes difficult to machine the narrow strip 356 on the optical mask 350. This problem is approached according to a preferred embodiment by defining the mask 350 in the form of separate sections 360 and 362. The section 360 has one edge machined to correspond to one half section 356A of the desired slot 356. The second section 362 has a corresponding edge machined to correspond to the other half 356B of the slot 356. When the two sections 360 and 362 are mechanically joined together, they effectively define the narrow strip 356. The advantage with this approach is that both halves 356A, 356B which together define the strip 356 can be precisely defined, since machining on the edges of the mask can be handled with greater precision than machining within the mask itself.

Claims (10)

1. Geldzähl- und Bewertungsvorrichtung zum Aufnehmen eines Stapels von Banknoten, die die gesamten Banknoten in dem Stapel schnell zählt und bewertet, und dann die Banknoten neu stapelt, wobei die Vorrichtung umfaßt:1. A money counting and evaluating device for receiving a stack of banknotes, rapidly counting and evaluating all of the banknotes in the stack, and then restacking the banknotes, the device comprising: einen Zuführmechanismus (12, 14; 227, 246, 248) zum Aufnehmen eines Stapels von Banknoten (17; 228) und zum einzelnen Zuführen der Banknoten zu einem Banknotentransportmechanismus (16; 282-290);a feeding mechanism (12, 14; 227, 246, 248) for receiving a stack of banknotes (17; 228) and for individually feeding the banknotes to a banknote transport mechanism (16; 282-290); wobei der Banknotentransportmechanismus (16; 282-290) zum Transportieren von Banknoten von dem Zuführmechanismus (12, 14; 227, 246, 248) zu einer Stapelstation (20; 238, 242, 246) angeordnet ist;wherein the banknote transport mechanism (16; 282-290) is arranged to transport banknotes from the feed mechanism (12, 14; 227, 246, 248) to a stacking station (20; 238, 242, 246); einen optischen Abtastkopf (18; 296), der zwischen dem Zuführmechanismus (12, 14; 227, 246, 248) und der Stapelstation (20; 238, 242, 246) zum Abtasten eines vorgewählten Segmentes eines Bereiches jeder Banknote, die durch den Transportmechanismus (16; 282-290) transportiert wird, angeordnet ist, wobei der Abtastkopf (18; 296) zumindest eine Lichtquelle (22; 340, 342) zum Beleuchten eines Streifens des vorgewählten Segmentes einer Banknote einschließt und zumindest einen Detektor (26; 346) zum Empfangen von Licht von dem beleuchteten Streifen auf der Banknote und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das die Änderungen in der Intensität des aufgenommenen Lichts repräsentiert, einschließt;an optical scanning head (18; 296) disposed between the feed mechanism (12, 14; 227, 246, 248) and the stacking station (20; 238, 242, 246) for scanning a preselected segment of a region of each banknote transported by the transport mechanism (16; 282-290), the scanning head (18; 296) including at least one light source (22; 340, 342) for illuminating a strip of the preselected segment of a banknote and including at least one detector (26; 346) for receiving light from the illuminated strip on the banknote and for generating an output signal representing the changes in the intensity of the received light; eine Einrichtung (30) zum Abtasten des Ausgangssignals in vorgewählten Intervallen, wenn eine Banknote über den Abtastkopf (18; 296) bewegt wird;means (30) for sampling the output signal at preselected intervals when a banknote is moved over the scanning head (18; 296); einen Speicher (34) zum Speichern von charakteristischen Signalabtastwerten, die durch Abtasten der vorgewählten Segmente der Banknoten unterschiedlicher Nennwerte mit dem Abtastkopf (18; 296) erzeugt werden und Abtasten des Ausgangssignals in vorgewählten Intervallen; unda memory (34) for storing characteristic signal samples generated by scanning the preselected segments of the banknotes of different denominations with the scanning head (18; 296) and sampling the output signal at preselected intervals; and einer Signalverarbeitungseinrichtung (30) zum Empfangen der Signalabtastwerte und (A) Bestimmen des Nennwertes jeder abgetasteten Banknote (17) durch Vergleichen der gespeicherten Signalabtastwerte mit den Ausgangssignalabtastwerten, die durch das Abtasten jeder Banknote mit dem Abtastkopf (18; 296) erzeugt werden, und (B) Zählen der Anzahl von abgetasteten Banknoten jedes Nennwertes,a signal processing device (30) for receiving the signal samples and (A) determining the denomination of each scanned banknote (17) by comparing the stored signal samples with the output signal samples generated by scanning each banknote with the scanning head (18; 296), and (B) counting the number of scanned banknotes of each denomination, dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that der optische Abtastkopf (18; 296) vorgesehen ist zum Abtasten eines vorgewählten Segmentes eines mittleren Bereiches jeder Banknote;the optical scanning head (18; 296) is provided for scanning a preselected segment of a central region of each banknote; die Einrichtung (30) zum Abtasten des Ausgangssignals die Ausgangssignalabtastwerte liefert, wobei der Abtastwert proportional der Intensität des Lichtes ist, der von einem unterschiedlichen Streifen des vorgewählten Segmentes einer Banknote empfangen wird;the means (30) for sampling the output signal provides the output signal samples, the sample value being proportional to the intensity of light received from a different strip of the preselected segment of a banknote; wobei der Speicher (34) zum Speichern von Signalabtastwerten vorgesehen ist, die proportional der Intensität des Lichtes sind, die von unterschiedlichen Streife des vorgewählten Segmentes einer Banknote empfangen wird;wherein the memory (34) is provided for storing signal samples which are proportional to the intensity of the light received from different stripes of the preselected segment of a banknote; wobei die Signalverarbeitungseinrichtung (30) vorgesehen ist zum Vergleichen der gespeicherten Signalabtastwerte, die proportional der Intensität des Lichtes sind, mit den Ausgangssignalabtastwerten, die proportional der Intensität des Lichtes sind, die erzeugt wird durch das Abtasten jeder Banknote mit dem Abtastkopf (18; 296); undwherein the signal processing device (30) is arranged for comparing the stored signal samples which are proportional to the intensity of the light with the output signal samples which are proportional to the intensity of the light generated by scanning each banknote with the scanning head (18; 296); and wobei die Signalverarbeitungseinrichtung (30) ferner vorgesehen ist zum (C) Summieren des kumulativen Wertes der abgetasteten Banknoten jedes Nennwertes.wherein the signal processing means (30) is further arranged for (C) summing the cumulative value of the scanned banknotes of each denomination. 2. Geldzähl- und Bewertungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Banknotentransportmechanismus (16) Banknoten in Richtung der schmalen Abmessung (W) der Banknoten transportiert; wobei der optische Abtastkopf (18) stationär ist; wobei zumindest ein Detektor (26) reflektiertes Licht von dem beleuchteten Streifen auf der Banknote empfängt und ein Ausgangssignal erzeugt, das die Änderungen in der Intensität des reflektierten Lichtes repräsentiert; und wobei jede der gespeicherten Signalabtastwerte proportional der Intensität des Lichtes ist, das von einem unterschiedlichen Streifen des vorgewählten Segmentes einer Banknote reflektiert wird.2. A currency counting and evaluating apparatus as claimed in claim 1, wherein: the bill transport mechanism (16) transports bills in the direction of the narrow dimension (W) of the bills; wherein: the optical scanning head (18) is stationary; wherein at least one detector (26) receives reflected light from the illuminated stripe on the bill and produces an output signal representing the changes in the intensity of the reflected light; and wherein each of the stored signal samples is proportional to the intensity of the light reflected from a different stripe of the preselected segment of a bill. 3. Geldzähl- und Bewertungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die einen Codeumsetzer (32) einschließt, der mit einem Transportmechanismus (16) gekoppelt ist zum Überwachen der Bewegung jeder Banknote durch Erzeugen eines sich wiederholenden Folgesignals, das mit inkrementalen Bewegungen des Transportmechanismus synchronisiert ist, und die eine Einrichtung einschließt, die jede Banknote in einen engen Eingriff mit dem Transportmechanismus und dem Abtastkopf (18) drückt, um eine feststehende Beziehung zwischen Zuwächsen der Bewegung jeder Banknote und entsprechenden Zuwächsen der Bewegung des Transportmechanismus, der mit dem Codeumsetzer synchronisiert ist, abzusichern.3. A money counting and evaluating apparatus according to claim 1 or 2, including a code converter (32) coupled to a transport mechanism (16) for monitoring the movement of each banknote by generating a repeating sequence signal synchronized with incremental movements of the transport mechanism, and including means for placing each banknote in a narrow Engagement with the transport mechanism and the scanning head (18) to ensure a fixed relationship between increments of movement of each banknote and corresponding increments of movement of the transport mechanism synchronized with the encoder. 4. Geldzähl- und Bewertungsvorrichtung nach Anspruch 3, die eine Einrichtung zum Abtasten des Ausgangssignals mit Zuwächsen einschließt, die mit dem sich wiederholenden Nachführsignal synchronisiert sind und mit den gleichen Zuwächsen, die in den charakteristischen Signalen verwendet werden, die in dem Speicher (34) gespeichert sind.4. A money counting and evaluating device according to claim 3, including means for sampling the output signal at increments synchronized with the repetitive tracking signal and at the same increments used in the characteristic signals stored in the memory (34). 5. Geldzähl- und Bewertungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Detektor (26) in dem Abtastkopf (18) ein einzelner Fotodetektor (346) ist, der ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das proportional der Intensität des Lichtes ist, von der abgetasteten Banknote reflektiert wird.5. A money counting and evaluating device according to any one of claims 1 to 4, wherein the detector (26) in the scanning head (18) is a single photodetector (346) which produces an electrical output signal proportional to the intensity of the light reflected from the scanned banknote. 6. Geldzähl- und Bewertungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner eine Einrichtung zum Nachweisen einer Umrandungslinie (17A) um das Bild, das auf jeder Banknote gedruckt ist, umfaßt, und wobei das vorgewählte Segment innerhalb der Umrandungslinie (17A) angeordnet ist, und wobei das Abtasten des vorgewählten Segmentes in einem vorgeschriebenen Intervall eingeleitet wird, das dem Nachweis der Umrandungslinie (17A) folgt.6. A money counting and evaluating apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising means for detecting a border line (17A) around the image printed on each banknote, and wherein the preselected segment is located within the border line (17A), and wherein the scanning of the preselected segment is initiated at a prescribed interval following the detection of the border line (17A). 7. Geldzähl- und Bewertungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das vorgewählte Segment jeder Banknote in dem mittleren Bereich der Banknote angeordnet ist.7. A money counting and evaluating device according to any one of claims 1 to 6, wherein the preselected segment of each banknote is located in the central region of the banknote. 8. Geldzähl- und Bewertungsvorrichtung nath einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Zuführ- und Stapelstationen (227, 246, 248; 238, 242, 246) beide an der Vorderseite der Vorrichtung angeordnet sind, und wobei der Transportmechanismus (282-290) die Banknoten rückwärts weg von der Zuführstation trägt und dann die Banknoten nach vom zu der Stapelstation (238, 242, 246) zurückführt.8. A currency counting and evaluating device according to any one of claims 1 to 7, wherein the feed and stacking stations (227, 246, 248; 238, 242, 246) are both located at the front of the device, and wherein the transport mechanism (282-290) carries the banknotes backwards away from the feed station and then returns the banknotes forwards to the stacking station (238, 242, 246). 9. Geldzähl- und Bewertungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Transportmechanismus (282) eine lineare Bahn für die Banknoten auf der stromaufwärtigen Seite der Stapelstation (20; 238, 242, 246) bildet, wobei der Abtastkopf (18; 296) entlang der linearen Bahn angeordnet ist.9. A money counting and evaluating device according to claim 8, wherein the transport mechanism (282) forms a linear path for the banknotes on the upstream side of the stacking station (20; 238, 242, 246), the scanning head (18; 296) being arranged along the linear path. 10. Geldzähl- und Bewertungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Lichtquelle (22; 340, 342) das vorgewählte Segment jeder Banknote von gegenüberliegenden Seiten des Detektors (26; 348) beleuchtet.10. A money counting and evaluating device according to any one of claims 1 to 9, wherein the light source (22; 340, 342) illuminates the preselected segment of each banknote from opposite sides of the detector (26; 348).
DE69125660T 1990-02-05 1991-01-14 METHOD AND DEVICE FOR DETECTING AND COUNTING DIFFERENT CURRENCIES Expired - Fee Related DE69125660T2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US47511190A 1990-02-05 1990-02-05
PCT/US1991/000283 WO1991011778A1 (en) 1990-02-05 1991-01-14 Method and apparatus for currency discrimination and counting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69125660D1 DE69125660D1 (en) 1997-05-22
DE69125660T2 true DE69125660T2 (en) 1997-07-31

Family

ID=23886254

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69125660T Expired - Fee Related DE69125660T2 (en) 1990-02-05 1991-01-14 METHOD AND DEVICE FOR DETECTING AND COUNTING DIFFERENT CURRENCIES
DE69131078T Expired - Fee Related DE69131078T2 (en) 1990-02-05 1991-01-14 Method and device for discriminating and counting currency

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69131078T Expired - Fee Related DE69131078T2 (en) 1990-02-05 1991-01-14 Method and device for discriminating and counting currency

Country Status (6)

Country Link
EP (3) EP0466869B1 (en)
JP (3) JP2994461B2 (en)
AU (2) AU669781B2 (en)
CA (4) CA2050589C (en)
DE (2) DE69125660T2 (en)
WO (1) WO1991011778A1 (en)

Families Citing this family (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5870487A (en) * 1990-02-05 1999-02-09 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for discriminting and counting documents
US6959800B1 (en) 1995-12-15 2005-11-01 Cummins-Allison Corp. Method for document processing
US5633949A (en) * 1990-02-05 1997-05-27 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for currency discrimination
US5751840A (en) * 1990-02-05 1998-05-12 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for currency discrimination
US5875259A (en) * 1990-02-05 1999-02-23 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for discriminating and counting documents
US5790693A (en) * 1990-02-05 1998-08-04 Cummins-Allison Corp. Currency discriminator and authenticator
US6311819B1 (en) 1996-05-29 2001-11-06 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for document processing
US6539104B1 (en) 1990-02-05 2003-03-25 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for currency discrimination
US5724438A (en) * 1990-02-05 1998-03-03 Cummins-Allison Corp. Method of generating modified patterns and method and apparatus for using the same in a currency identification system
US7248731B2 (en) 1992-05-19 2007-07-24 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for currency discrimination
US6913130B1 (en) 1996-02-15 2005-07-05 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for document processing
US5640463A (en) * 1994-10-04 1997-06-17 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for authenticating documents including currency
US5652802A (en) * 1990-02-05 1997-07-29 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for document identification
US5295196A (en) * 1990-02-05 1994-03-15 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for currency discrimination and counting
US6866134B2 (en) 1992-05-19 2005-03-15 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for document processing
US5687963A (en) * 1994-11-14 1997-11-18 Cummison-Allison Corp. Method and apparatus for discriminating and counting documents
US5704491A (en) * 1995-07-21 1998-01-06 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for discriminating and counting documents
US6915893B2 (en) 2001-04-18 2005-07-12 Cummins-Alliston Corp. Method and apparatus for discriminating and counting documents
EP1158469A3 (en) * 1994-03-08 2005-06-29 Cummins-Allison Corporation Method and apparatus for discriminating and counting documents
US6980684B1 (en) 1994-04-12 2005-12-27 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for discriminating and counting documents
US6748101B1 (en) 1995-05-02 2004-06-08 Cummins-Allison Corp. Automatic currency processing system
US6363164B1 (en) 1996-05-13 2002-03-26 Cummins-Allison Corp. Automated document processing system using full image scanning
US6880692B1 (en) 1995-12-15 2005-04-19 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for document processing
CA2169865C (en) * 1996-02-20 2007-07-03 Vitold A. Khvostov Optical reflection sensing arrangement for scanning devices
US5938044A (en) * 1996-03-11 1999-08-17 Cummins-Allison Corp. Method and apparatus for discriminating and off-sorting currency by series
US6661910B2 (en) 1997-04-14 2003-12-09 Cummins-Allison Corp. Network for transporting and processing images in real time
US8162125B1 (en) 1996-05-29 2012-04-24 Cummins-Allison Corp. Apparatus and system for imaging currency bills and financial documents and method for using the same
US7753189B2 (en) 2003-08-01 2010-07-13 Cummins-Allison Corp. Currency processing device, method and system
EP0952556A3 (en) 1996-05-29 1999-11-03 Cummins-Allison Corporation Method and apparatus for document processing
US6860375B2 (en) 1996-05-29 2005-03-01 Cummins-Allison Corporation Multiple pocket currency bill processing device and method
US20050276458A1 (en) 2004-05-25 2005-12-15 Cummins-Allison Corp. Automated document processing system and method using image scanning
US7232024B2 (en) 1996-05-29 2007-06-19 Cunnins-Allison Corp. Currency processing device
US8204293B2 (en) 2007-03-09 2012-06-19 Cummins-Allison Corp. Document imaging and processing system
US7187795B2 (en) 2001-09-27 2007-03-06 Cummins-Allison Corp. Document processing system using full image scanning
US5909502A (en) * 1996-09-17 1999-06-01 Cummins-Allison Corp. Software loading system for a currency scanner
US6026175A (en) * 1996-09-27 2000-02-15 Cummins-Allison Corp. Currency discriminator and authenticator having the capability of having its sensing characteristics remotely altered
GB9817946D0 (en) * 1998-08-19 1998-10-14 Ncr Int Inc Self-service terminal
US6473165B1 (en) * 2000-01-21 2002-10-29 Flex Products, Inc. Automated verification systems and methods for use with optical interference devices
EP1256082A2 (en) 2000-02-08 2002-11-13 Cummins-Allison Corporation Method and apparatus for detecting doubled bills in a currency handling device
US7978899B2 (en) 2005-10-05 2011-07-12 Cummins-Allison Corp. Currency processing system with fitness detection
US6588569B1 (en) 2000-02-11 2003-07-08 Cummins-Allison Corp. Currency handling system having multiple output receptacles
US7201320B2 (en) 2000-02-11 2007-04-10 Cummins-Allison Corp. System and method for processing currency bills and documents bearing barcodes in a document processing device
US8701857B2 (en) 2000-02-11 2014-04-22 Cummins-Allison Corp. System and method for processing currency bills and tickets
US6843418B2 (en) 2002-07-23 2005-01-18 Cummin-Allison Corp. System and method for processing currency bills and documents bearing barcodes in a document processing device
CA2312275C (en) 2000-06-23 2009-09-15 Namsys Inc. Currency receiving device and method
GB0025564D0 (en) 2000-10-18 2000-12-06 Rue De Int Ltd Denomination identification
US6798899B2 (en) 2001-01-04 2004-09-28 Cummins-Allison Corp. Document feeding method and apparatus
AU737427B3 (en) * 2001-01-18 2001-08-16 Jiheng Liu High intelligence bank note reader with function of multi-spectral sensor auto note face searching and UV counterfeit detection
DE10106632A1 (en) 2001-02-12 2002-10-17 Deutsche Post Ag Procedure for checking the franking applied to a mail item
US7000828B2 (en) 2001-04-10 2006-02-21 Cummins-Allison Corp. Remote automated document processing system
US7647275B2 (en) 2001-07-05 2010-01-12 Cummins-Allison Corp. Automated payment system and method
US8437530B1 (en) 2001-09-27 2013-05-07 Cummins-Allison Corp. Apparatus and system for imaging currency bills and financial documents and method for using the same
US8437529B1 (en) 2001-09-27 2013-05-07 Cummins-Allison Corp. Apparatus and system for imaging currency bills and financial documents and method for using the same
US8428332B1 (en) 2001-09-27 2013-04-23 Cummins-Allison Corp. Apparatus and system for imaging currency bills and financial documents and method for using the same
US8944234B1 (en) 2001-09-27 2015-02-03 Cummins-Allison Corp. Apparatus and system for imaging currency bills and financial documents and method for using the same
US6896118B2 (en) 2002-01-10 2005-05-24 Cummins-Allison Corp. Coin redemption system
US6913260B2 (en) 2002-03-06 2005-07-05 Cummins-Allison Corp. Currency processing system with fitness detection
US7158662B2 (en) 2002-03-25 2007-01-02 Cummins-Allison Corp. Currency bill and coin processing system
US7551764B2 (en) 2002-03-25 2009-06-23 Cummins-Allison Corp. Currency bill and coin processing system
US7269279B2 (en) 2002-03-25 2007-09-11 Cummins-Allison Corp. Currency bill and coin processing system
EP1522052A4 (en) 2002-06-13 2007-08-15 Cummins Allison Corp Currency processing and strapping systems and methods for using the same
US8171567B1 (en) 2002-09-04 2012-05-01 Tracer Detection Technology Corp. Authentication method and system
US8627939B1 (en) 2002-09-25 2014-01-14 Cummins-Allison Corp. Apparatus and system for imaging currency bills and financial documents and method for using the same
US7635082B2 (en) 2003-02-07 2009-12-22 Cummins-Allison Corp. Currency dispenser
US7103438B2 (en) 2003-09-15 2006-09-05 Cummins-Allison Corp. System and method for searching and verifying documents in a document processing device
US7016767B2 (en) 2003-09-15 2006-03-21 Cummins-Allison Corp. System and method for processing currency and identification cards in a document processing device
CA2559271A1 (en) 2004-03-12 2005-09-22 Ingenia Technology Limited Methods and apparatuses for creating authenticatable printed articles and subsequently verifying them
MXPA06010402A (en) 2004-03-12 2007-01-19 Ingenia Technology Ltd Authenticity verification methods, products and apparatuses.
GB2444139B (en) * 2004-08-13 2008-11-12 Ingenia Technology Ltd Authenticity verification methods products and apparatuses
WO2006039439A2 (en) 2004-09-30 2006-04-13 Cummins-Allison Corp. Magnetic detection system for use in currency processing and method and apparatus for using the same
JP5123181B2 (en) * 2005-07-27 2013-01-16 インジェニア・テクノロジー・(ユーケイ)・リミテッド Authenticity verification
WO2007072044A1 (en) 2005-12-23 2007-06-28 Ingenia Holdings (Uk) Limited Optical authentication
US7762380B2 (en) 2006-03-09 2010-07-27 Cummins-Allison Corp. Currency discrimination system and method
CA2624638C (en) 2006-06-01 2010-08-10 Cummins-Allison Corp. Angled currency processing system
US8401268B1 (en) 2007-03-09 2013-03-19 Cummins-Allison Corp. Optical imaging sensor for a document processing device
US8417017B1 (en) 2007-03-09 2013-04-09 Cummins-Allison Corp. Apparatus and system for imaging currency bills and financial documents and method for using the same
GB2466311B (en) 2008-12-19 2010-11-03 Ingenia Holdings Self-calibration of a matching algorithm for determining authenticity
GB2466465B (en) 2008-12-19 2011-02-16 Ingenia Holdings Authentication
US8929640B1 (en) 2009-04-15 2015-01-06 Cummins-Allison Corp. Apparatus and system for imaging currency bills and financial documents and method for using the same
US8478019B1 (en) 2009-04-15 2013-07-02 Cummins-Allison Corp. Apparatus and system for imaging currency bills and financial documents and method for using the same
US8391583B1 (en) 2009-04-15 2013-03-05 Cummins-Allison Corp. Apparatus and system for imaging currency bills and financial documents and method for using the same
GB2476226B (en) 2009-11-10 2012-03-28 Ingenia Holdings Ltd Optimisation
CA2786231C (en) 2010-03-03 2016-05-03 Cummins-Allison Corp. Currency bill processing device and method
US9141876B1 (en) 2013-02-22 2015-09-22 Cummins-Allison Corp. Apparatus and system for processing currency bills and financial documents and method for using the same
US8973817B1 (en) 2013-03-15 2015-03-10 Cummins-Allison Corp. Apparatus, method, and system for loading currency bills into a currency processing device
US11734983B1 (en) 2018-12-18 2023-08-22 Cummins-Allison Corp. Banknote transport mechanisms and methods

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5237091A (en) 1975-09-18 1977-03-22 Glory Ltd Currency distinguishing method
US4114804A (en) * 1976-08-04 1978-09-19 Brandt-Pra, Inc. Counterfeit detection means for paper counting
US4179685A (en) * 1976-11-08 1979-12-18 Abbott Coin Counter Company, Inc. Automatic currency identification system
JPS5471673A (en) 1977-11-18 1979-06-08 Glory Kogyo Kk Machine for recognizing and counting paper sheets
DE2935668A1 (en) 1978-11-13 1980-05-22 Perkin Elmer Corp METHOD AND DEVICE FOR IDENTIFYING THE VALUE OF A BANKNOTE
JPS5616287A (en) 1979-07-19 1981-02-17 Laurel Bank Machine Co Bill type discriminator for bill counter
CH653782A5 (en) * 1981-10-15 1986-01-15 Landis & Gyr Ag KINOFORM.
JPS58181184A (en) 1982-04-17 1983-10-22 Musashi Eng Kk Counter for paper or the like
US4513439A (en) 1982-07-12 1985-04-23 Ardac, Inc. Security validator
JPS59184989A (en) * 1983-04-04 1984-10-20 株式会社東芝 Segmental integrator
JPS60117391A (en) * 1983-11-29 1985-06-24 グローリー工業株式会社 Circulation type automatic teller
US4748679A (en) 1986-07-25 1988-05-31 Light Signatures, Inc. Weighted-pixel characteristic sensing system
US4845917A (en) * 1986-10-14 1989-07-11 Kabushiki Kaisha Toshiba System for processing paper sheets
CH690471A5 (en) * 1988-04-18 2000-09-15 Mars Inc Means for detecting the authenticity of documents.
DE3816943A1 (en) * 1988-05-18 1989-11-30 Nixdorf Computer Ag METHOD FOR CHECKING SHEET MATERIAL
JPH0834130B2 (en) 1989-03-15 1996-03-29 株式会社日立製作所 Synchrotron radiation generator

Also Published As

Publication number Publication date
CA2156998A1 (en) 1991-08-06
CA2050589A1 (en) 1991-08-06
JP2995156B2 (en) 1999-12-27
EP0466869A1 (en) 1992-01-22
EP0466869B1 (en) 1997-04-16
DE69131078T2 (en) 1999-07-15
EP0466869A4 (en) 1994-02-02
JPH05504220A (en) 1993-07-01
CA2050589C (en) 1995-12-26
EP0706156A3 (en) 1997-10-22
AU6428296A (en) 1996-11-21
CA2156999C (en) 1996-12-17
AU645523B2 (en) 1994-01-20
AU688688B2 (en) 1998-03-12
AU7180691A (en) 1991-08-21
JPH1153603A (en) 1999-02-26
CA2109791A1 (en) 1991-08-06
AU669781B2 (en) 1996-06-20
CA2109791C (en) 1995-07-18
EP0883094A3 (en) 1999-06-30
CA2156998C (en) 1999-02-16
DE69125660D1 (en) 1997-05-22
JPH1131251A (en) 1999-02-02
JP2994461B2 (en) 1999-12-27
EP0883094A2 (en) 1998-12-09
WO1991011778A1 (en) 1991-08-08
EP0706156A2 (en) 1996-04-10
EP0706156B1 (en) 1999-03-31
AU5948394A (en) 1994-06-30
DE69131078D1 (en) 1999-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69125660T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR DETECTING AND COUNTING DIFFERENT CURRENCIES
DE69328177T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR DETECTING AND COUNTING VARIOUS CURRENCIES.
DE69527136T2 (en) METHOD AND APPARATUS FOR SIGNING AND COUNTING DOCUMENTS
DE69527811T2 (en) Method and device for document recognition, authentication and / or counting
DE3587836T2 (en) Method and device for validating means of payment.
DE2935668C2 (en)
DE2731531C2 (en)
DE2634375C2 (en)
DE4016680B4 (en) Coin determination and counting device
DE3417218A1 (en) DOCUMENT EVALUATION DEVICE, IN PARTICULAR BANKNOTE TEST DEVICE
DE2749641A1 (en) DEVICE FOR THE AUTOMATIC IDENTIFICATION OF IN PARTICULAR PAPER MONEY
DE2502222C3 (en) Device for checking a bundle of banknotes for completeness
DE69705517T2 (en) Device and method for determining the presence and extent of an object
DE60009617T2 (en) Method and device for detecting a multiple feed
DE69414327T2 (en) Method and device for forming stacks of sheets
AU645523C (en) Method and apparatus for currency discrimination and counting
DE2319149C3 (en) Method for checking the authenticity of securities and device for carrying out the method
DE69310530T2 (en) DEVICE AND METHOD FOR CONVEYING COINS
DE1961718C (en) Arrangement for sorting documents
DE102006043490A1 (en) Coin sorting device for use in bank, has size sensor with light emitting diode and scanner that are attached to coin flow channel, so that light is reflected from flat side of coin that moves through coin flow channel
DE2319149A1 (en) PROCESS AND EQUIPMENT FOR VERIFYING BANKNOTES, SECURITIES AND THE LIKE

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8339 Ceased/non-payment of the annual fee