專利名稱：偽證券檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對可疑偽券進行磁檢測的設(shè)備和方法。
計數(shù)、檢驗、堆壘特定類型的證券(如，貨幣)的證券計數(shù)和處理設(shè)備是公知的。其中有一種利用模擬比較電路檢驗證券的光和磁特性是否落在由偏置該比較電路的分立電子元件確定的閾值內(nèi)的設(shè)備。為了采用這些設(shè)備計數(shù)和檢驗其光或磁特性不相同的證券，必須手動調(diào)節(jié)模擬比較電路的偏置元件。在適合于一種類型證券(如，美國貨幣)的現(xiàn)有技術(shù)的證券計數(shù)設(shè)備中可實現(xiàn)核實檢驗的特定組合，但這種特定的組合不可能適合于其它類型的證券，例如贈券、美國食品印花、或除美國外的其它國家的貨幣。因此，人們希望為證券計數(shù)設(shè)備提供一種控制系統(tǒng)，使得計數(shù)設(shè)備可有選擇地進行核實檢驗以及能容易地選擇檢驗閾值和步驟來符合各種證券的特征和特性。
我們發(fā)現(xiàn)，由于在計數(shù)設(shè)備中存在來自各種噪聲源的電噪聲，因此在高速證券計數(shù)設(shè)備中根據(jù)證券的光和磁性準(zhǔn)確檢驗證券是很困難的。為了提高檢驗真證券的可靠性，期望提供一種可基本上免除電噪聲影響的證券檢驗系統(tǒng)。
按本發(fā)明的一個方面，為證券計數(shù)和分選設(shè)備提供一個由可編程微處理器控制的控制系統(tǒng)。該微處理器連到一個通道模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器對來自光和磁證券檢測設(shè)備的模擬信號取樣。在處理每一個證券時，微處理器經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器累加多個來自傳感器的取樣值。該累加的取樣值與可編程的閾值和/或限值比較，以便在證券通過設(shè)備傳送時檢驗每一個證券。每次通過用戶來選擇用于檢驗證券磁性的閾值和限值，或者對這些閾值或限值重新編程(這是很容易作到的)，以便檢驗不同類型的證券。例如，更新非易失存貯器(包含微處理器執(zhí)行的檢驗參數(shù)和控制程序)可能會便利于這種重新編程。
按本發(fā)明的另一方面，證券計數(shù)設(shè)備包括一個用于具有磁性的證券的證券磁檢驗系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)的特征是減小噪聲的影響。證券磁檢驗系統(tǒng)使用了一個讀出磁頭，它響應(yīng)于具有磁性的證券通過磁頭時產(chǎn)生一個感應(yīng)電信號。磁頭剛性地裝到一個證券導(dǎo)向板上。在本發(fā)明的一個實施例中，將一個加強證券磁性的磁鐵也剛性地裝在讀出磁頭上，使二者成固定關(guān)系，從而和讀出磁頭一起形成了一個單一的機械連接。當(dāng)證券沿導(dǎo)向板傳送時，定位在讀出磁頭上方的路徑約束輪使證券在讀出磁頭附近均勻接近通過。信號調(diào)節(jié)電路處理來自讀出磁頭的感應(yīng)電信號，以提供具有低噪聲含量的調(diào)節(jié)信號。在優(yōu)選實施例中，信號調(diào)節(jié)電路包括一個帶通濾波器，用于除去來自讀出磁頭的感應(yīng)電信號的高頻噪聲分量和低頻噪聲分量。在證券通過讀出磁頭期間，通過A/D轉(zhuǎn)換器對被處理的信號進行多次信號取樣，以便產(chǎn)生一個由微處理器累加的值。在證券通過了讀出磁頭后，對累加的值求平均，并且同一個或多個預(yù)定的基準(zhǔn)值比較，以便對具有預(yù)定的或可接受的磁特性或磁性的證券進行檢驗核實。
按本發(fā)明的另一個實施例，為證券計數(shù)設(shè)備提供一個偽券檢測系統(tǒng)，以便可用于檢驗具有不同磁特性的證券。這樣一些證券(例如中華人民共和國發(fā)行的50元鈔票)若和美國貨幣相比，其磁性較弱和/或磁性區(qū)更小。在檢測和核實相當(dāng)小的可磁化的證券的過程中，為一個強化的偽券檢測系統(tǒng)提供一個高增益、低噪聲的信號調(diào)節(jié)電路，以便連接讀出磁頭和控制用的微處理機。當(dāng)每一張證券傳送通過讀出磁頭時，A/D轉(zhuǎn)換器在微處理器控制下取出調(diào)節(jié)信號的多個信號取樣值。將每個取樣值都和一個或多個基準(zhǔn)值比較，微處理器相對于基準(zhǔn)值對落在基準(zhǔn)值的一個預(yù)定范圍內(nèi)的多個相繼取樣值的數(shù)目進行累加計數(shù)。累加的計數(shù)又依次和一個或多個與真券相關(guān)的基準(zhǔn)值比較，確定被處理的證券是否具有可接受的磁性。
當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時將會更好地理解本發(fā)明的下述概述和下述優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述，其中

圖1是按本發(fā)明的證券計數(shù)和分選設(shè)備的透視圖；圖2A是一個剖面圖，表示沿圖1的線2A-2A剖開的并且部分?jǐn)嚅_的圖1的證券計數(shù)和分選設(shè)備的結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)安排；圖2B是沿圖1的線2B線取的并且除去了外殼的圖1的證券計數(shù)和分選設(shè)備的側(cè)視圖；圖2C是除去外殼的圖1的證券計數(shù)和分選設(shè)備的側(cè)視圖，其中的剖面是沿圖1的線2C取的；圖2D是一個示意的平面圖，表示圖1設(shè)備的驅(qū)動鏈，其中除去了導(dǎo)向板、斷開了側(cè)板、并且分開了重疊部分，從而使圖面清晰；圖3A是一個部分剖面圖，其中表示光和磁傳感器在圖2A的證券計數(shù)和分選設(shè)備中的位置，并且表示另一種剝離組件，其中為清晰起見除去了某些部分；圖3B是圖3A沿線3B-3B取的剝離組件的剝離調(diào)節(jié)機構(gòu)的平面圖；圖3C是圖3A的剝離調(diào)節(jié)機構(gòu)的透視圖；圖4是導(dǎo)向板的一個平面剖面圖，表示沿線4-4的方向觀察的圖3的光和磁傳感器的位置；圖5A是一個按照本發(fā)明的磁信號調(diào)節(jié)電路的示意方塊圖；圖5B是一個曲線圖，表示圖5A的電路的輸入和輸出波形；圖5C是圖5A所示電路的一個優(yōu)選實施例的一個示意圖；圖6A是用于按本發(fā)明的證券計數(shù)和分選設(shè)備的一個控制系統(tǒng)的示意方塊圖；圖6B是向圖6A的控制系統(tǒng)提供定時信號的電一機定時輪的示意圖；圖7A-7E是圖6A的控制系統(tǒng)執(zhí)行的控制過程的邏輯流程圖的幾個相繼的部分，其中包括另一種偽券檢測過程；圖8是圖1所示設(shè)備的控制面板的一個平面圖；圖9是中國的50元鈔票的背面的示意圖，其中表示出具有磁性的部分；圖10A是按本發(fā)明的另一個磁信號調(diào)節(jié)電路的示意圖；圖10B是和圖10A的電路一道使用的電源電路的示意圖；并且圖11是一個由圖10A的信號調(diào)節(jié)電路產(chǎn)生的信號波形的曲線圖。
圖1表示一個有價證券計數(shù)和分選設(shè)備10。在設(shè)備10中，將有價證券放入斗倉12中，借此把證券送到設(shè)備10內(nèi)進行計數(shù)或分選。證券通過設(shè)備10后由疊放輪18疊放在疊放板20上。該設(shè)備的控制板包括顯示器16(如，LCD顯示器)，向用戶顯示計數(shù)、總數(shù)和狀態(tài)信息。用鍵盤14向設(shè)備手動輸入控制命令。
就有價證券輸送機構(gòu)而論，現(xiàn)參照圖2A，把一疊證券22放入斗倉12中并使它們靜止在斗倉板24上。在斗倉12的兩側(cè)對齊一個LED 65和一個光傳感器64，檢測斗倉12中是否存在有價證券。在分揀輪軸28上安裝一對分揀輪(如，分揀輪26)，軸28位于斗倉板24的下方。摩擦式分揀表面30圍繞著分揀輪26的周邊的一部分。分揀輪26一轉(zhuǎn)動，分揀表面30就穿過斗倉板24中的一個孔、與最下邊的證券22摩擦嚙合，并迫使這些證券22移向供給輪組件32。
當(dāng)供給輪32與最下邊的證券摩擦嚙合時，剝離組件(用標(biāo)號36總體表示)沿和供給輪32轉(zhuǎn)動方向相反的方向提供剝離作用，擠壓最下邊的證券，使這些證券一次一張地通過該設(shè)備，對此下面還要作更加全面的介紹。剝離組件36由驅(qū)動軸48驅(qū)動，在軸48上裝有驅(qū)動皮帶輪40。驅(qū)動皮帶輪40與剝離組件的摩擦式皮帶38嚙合，皮帶38繞驅(qū)動皮帶輪40和裝在惰輪軸44上的惰輪42轉(zhuǎn)動。對剝離組件皮帶38進行選擇，使其與證券22的摩擦系數(shù)小于證券與供給輪32周邊表面的摩擦系數(shù)，因此這種剝離作用不能克服供給輪32的供給作用。
經(jīng)常發(fā)生的情況是，有價證券(如，現(xiàn)金)的摩擦特性取決于證券的年代和狀態(tài)，并且還取決于環(huán)境特性(如，濕度)。為了在證券22加入設(shè)備中時能調(diào)節(jié)加到證券22上的剝離摩擦作用，要為惰輪軸44提供可轉(zhuǎn)動的偏心軸承46，可以轉(zhuǎn)動該軸承46以調(diào)節(jié)惰輪軸44相對于驅(qū)動軸48的位置。這種調(diào)節(jié)作用改變了剝離組件摩擦式皮帶38中的張力，并且可利用這種調(diào)節(jié)作用來改變證券加入設(shè)備10中時由剝離組件摩擦式皮帶38加到證券22上的正常作用力。
圖3A表示一個優(yōu)選的可替換的剝離組件，一般由標(biāo)號36a表示。張緊惰輪70在驅(qū)動皮帶輪40和惰輪套42a之間和剝離組件皮帶38嚙合。當(dāng)證券被迫向剝離組件皮帶38的表面移動時，張緊惰輪70通過阻止由剝離組件皮帶38形成的環(huán)路的向里變形來保持剝離組件皮帶38中的張力。在軸72上安裝該張緊惰輪70，軸72是通過可樞軸轉(zhuǎn)動的托架71從剝離組件驅(qū)動軸48懸垂下來的。
由圖3B可見，惰輪套47在惰輪軸73a上自由旋轉(zhuǎn)。通過螺釘113將情輪軸73a緊固到側(cè)板33和34上?，F(xiàn)在回到圖3A，由圖可見，凸緣63a的表面與供給輪32的表面相接觸，因此證券和供給輪依然保持摩擦接觸，并且證券在凸緣63a和供給輪32之間沿導(dǎo)向路徑被推向前進?；氐綀D3B，圖示了一個用標(biāo)號114表示的樞軸地支承在惰輪軸73a上的托架114。通過螺釘115將短軸44a的一端固定到托架114上。按可轉(zhuǎn)動方式把張力調(diào)節(jié)輪42a安裝在短軸44a上，其安裝位置靠近短軸44a的和螺釘115相對的那一端。如由圖3A清晰可見，張力調(diào)節(jié)輪42a與剝離組件摩擦式皮帶38的下端嚙合。
現(xiàn)在參看圖3C，其中的托架114在其相對于惰輪軸73a上的可樞軸轉(zhuǎn)動的端部的相對端處有一對夾板106和107。凸輪117偏心地安裝在夾板106和107之間的調(diào)節(jié)軸116上。由圖3A可清楚看到，凸輪117在調(diào)節(jié)軸116上的轉(zhuǎn)動使托架114的夾板端能在軸73a上繞托架114的可樞軸轉(zhuǎn)動端樞動轉(zhuǎn)動。在托架114轉(zhuǎn)動時，短軸44a憑借短軸44a和托架114之間的安裝關(guān)系可上、下垂直移動。短軸44a隨輪42a的相應(yīng)的上、下移動垂直平移，從而可增、減剝離組件38中的張力。因此應(yīng)該認(rèn)識到，凸輪117是由托架夾緊或夾持住的，所以托架才能繞惰輪軸73a樞軸轉(zhuǎn)動，除夾板端以外還可以利用其它的裝置來通過托架夾緊凸輪。
現(xiàn)在回到圖3B，其中所示的調(diào)節(jié)軸116通過螺釘119固定到側(cè)壁34上。最好通過轉(zhuǎn)動指輪118來轉(zhuǎn)動凸輪117，指輪118在調(diào)節(jié)軸116上可自由轉(zhuǎn)動，并且指輪118可安裝到凸輪117上或與凸輪117整體式構(gòu)成在一起。指輪118最好能從設(shè)備后部31中的一個切口中伸出以便于接近。當(dāng)將剝離組件皮帶38調(diào)節(jié)到期望的張力時，通過安裝在調(diào)節(jié)軸116上并在指輪118和側(cè)壁34之間的壓簧121就可借助于摩擦力保持住指輪118的位置。
從圖2A-2D就可明了設(shè)備10的結(jié)構(gòu)部件之間的功能關(guān)系。如圖2A所示，證券導(dǎo)向板50按公知的方式連到側(cè)板33和34上，例如通過L形托架(托架35是這種托架的典型示例)進行這種連接。在側(cè)板33和34上的止推軸承，61中為分揀軸28提供兩個分揀器26。在分揀軸28上有齒27，齒27與惰輪軸23上的惰輪齒25嚙合，軸23裝配在板33和34上的軸承29中。
惰齒輪25與在剝離組件驅(qū)動軸48上的剝離組件齒輪39嚙合，軸48裝配在側(cè)板33和34上的軸承49中。
剝離組件驅(qū)動軸48有一個與其鍵接的同心定位的剝離組件驅(qū)動皮帶輪40。剝離組件摩擦式皮帶38與驅(qū)動皮帶輪40、調(diào)節(jié)軸44上的惰輪42嚙合。
在托架71上安裝一個張緊惰輪70，輪70由軸48支撐但不在軸48上轉(zhuǎn)動，其支撐方式與1993年11月22日頒發(fā)的美國專利No.4，416，449中所示的方式相類似，這里參照引入了該專利公開的內(nèi)容。
調(diào)節(jié)軸44通過偏心的軸承件46與側(cè)板33和34配接，該軸承件46是公知的類型的軸承件，并且按可轉(zhuǎn)動方式固定在期望的位置上，從而可在剝離組件摩擦式皮帶38上得到期望的張力。
在驅(qū)動軸48上有一對皮帶輪43，如圖2D所示，皮帶輪43與皮帶輪40隔開并且鍵接到軸48上，在皮帶輪43上的O形環(huán)43a與證券22的紙面摩擦嚙合。證券導(dǎo)向板50上開有槽(圖中未示出)，可使O形環(huán)43a與證券22接觸。皮帶輪43的轉(zhuǎn)動方向與證券加入設(shè)備的方向相反，所以O(shè)形環(huán)43a可提供附加的剝離作用。
當(dāng)在供給輪組件32和剝離組件摩擦式皮帶38之間不存在任何證券時，該皮帶38的外表面就將與供給輪組件32中的惰輪套132發(fā)生接觸。供給輪組件32鍵接到供給軸37上，而軸37則裝配在位于側(cè)板33和34的軸承41中。
如圖20所示，供料輪組件32包括一個中央的惰輪套132和在每一側(cè)鍵接到軸37上的供給皮帶輪133。供給皮帶輪133有外摩擦襯層32a，用于當(dāng)它們借助于分揀組件26前進時和證券摩擦嚙合。惰輪套132在供給軸37上自由旋轉(zhuǎn)，惰輪套132的表面相對于供給皮帶輪是凹進的，以便適應(yīng)剝離組件摩擦式皮帶38的反方向轉(zhuǎn)動。
供給軸37有一對附加的供給輪135，輪135與軸37鍵接，在輪135上有O形環(huán)136，用于與證券22摩擦嚙合。供給軸37上的齒輪45與惰齒輪25嚙合。
供給軸37在它的和齒輪45相對的端部有一個與其鍵接的驅(qū)動皮帶輪122。定時皮帶125與驅(qū)動皮帶輪122嚙合，并且與驅(qū)動電機321的輸出軸323上的電機皮帶輪322嚙合，電機321安裝到側(cè)板34上，如由圖2C清晰可見的那樣。
如圖2D所示的驅(qū)動電機321為常規(guī)型，并且通過下面要介紹的電機控制電路連到電源(未示出)上。
定時皮帶125還與加速軸56上的皮帶輪59嚙合，軸56裝配在位于側(cè)板33和34上的軸承中。加速軸56上有一對加速軸套52，軸套52鍵接到軸56上并且具有光滑的外夾緊表面52a以夾緊并加速證券，對此下面還要作更加全面的介紹。路徑收縮輪62鍵接到加速軸56的中央部分。
定時皮帶125為脊型，在電機321和皮帶輪122、59之間提供可靠的無滑動的傳動。
提供一對加速惰輪54，它們與軸套52的表面52a接觸并且安裝在加速惰輪軸58上。該軸58通過安裝在證券導(dǎo)向板下側(cè)的彈簧加荷的支架組件69夾持。
加速軸套52和輪54抓緊每一張證券并且加速每一張證券，從而在證券之間提供一個間隙，并且將每一張證券依次加到疊放輪18上。路徑約束輪62迫使證券靠緊磁傳感器，下面對此再作更加全面的介紹。
在加速軸56上有一個與其鍵接的公知的定時圓盤74，圓盤74帶有公知類型的LED/光傳感器對75和78，LED/光傳感器對75和78安裝在圓盤74附近，并可從Honeywell得到。光傳感器78對定時圓盤74進行掃描，并且對圓盤74的每個預(yù)定的增量移動都向下面將要描述的中央處理器提供一個定時脈沖。在圓盤74移動時光傳感器78提供的定時脈沖期間移動的優(yōu)選增量距離等價于加速輪52a的表面移動1毫秒左右。
在惰輪軸23上有一個公知類型的超速飛輪組件190，組件190包括一個公知類型的皮帶輪190，輪190帶有一個與其嚙合的皮帶192，在輪23借助于常規(guī)的單路離合器(未示出)停止轉(zhuǎn)動后輪190繼續(xù)轉(zhuǎn)動。
皮帶192與在疊放軸194上的皮帶輪193嚙合，軸194裝配在位于側(cè)板33和34上的軸承95中。
疊放軸194有一對與其鍵接的疊放輪18，用于把證券D疊放在堆板20上。
疊放輪18有一個鼓狀部分199，該部分安裝到軸194上。鼓狀部分199有多個相互分開的彎曲的指狀物196，指狀物196成一定角度地從部分199伸出并抬高，指狀物196接收來自加速軸套52的證券并將這些證券一次一張地疊放在板20上。
還要為疊放板20提供一對疊放證券的、相互分開并垂直延伸的證券止塊68。
現(xiàn)在回到圖2A，由圖可見，在對證券施加了剝離作用后，在供給輪32和裝在惰輪軸73上的惰輪63之間推動證券繼續(xù)前進。惰輪63的作用是，當(dāng)供給輪32推動證券向裝在加速軸56上的加速輪52前進時，惰輪63能保持證券與供給輪32的摩擦嚙合。加速輪52與裝在加速惰輪軸58上的惰輪54一起形成了一個輪隙。加速輪52和加速惰輪54提高了證券的移動速度，從而在由供給輪32推進的證券之間提供了一個間距。確定加速輪52和54的位置，使它們沿下導(dǎo)向板50的方向盡量向供給輪32和惰輪63靠近，使證券能與供給輪32和惰輪63之間的、加速輪52和54之間的、以及疊放輪18的指狀物之間的輪隙依次連續(xù)接觸。這樣的連續(xù)接觸避免了對證券的慣性移動的依賴，提供了通過該設(shè)備的可控的傳送。
證券加速后繼續(xù)沿下導(dǎo)向板50移向疊放輪18。疊放輪18的周邊具有多個伸出的指狀物196，指狀物196將證券從下導(dǎo)向板50上抬起并把這些證券放置在疊放輪20上。LED67和光傳感器66在疊放輪20的兩側(cè)對齊以檢測在疊放輪20上是否存在證券。光傳感器64和66可以是光二極管、光晶體管、或其它等效的器件。證券傳感器就證券通過設(shè)備時證券的檢測過程而論，要通過設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)在證券通過設(shè)備時完成幾個控制和計算操作。為了提供可接受的證券的準(zhǔn)確計數(shù)，該設(shè)備要包括檢測裝置，用于檢測誤傳送的證券或不滿足預(yù)定的適應(yīng)性或可靠性標(biāo)準(zhǔn)的證券，下面稱之為錯誤證券或可疑的偽券。該設(shè)備一檢測到誤傳送的或不合格的證券時即停止工作，用戶可以除去該錯誤證券。在檢測到錯誤證券時要在顯示器16上顯示代表錯誤類型的信息。誤傳送的錯誤證券包括證券部分重疊的粘連的證券和證券完全重疊的重合證券。按照長度誤差來檢測粘連的證券，該長度誤差是由于它們的相對于同類型的其它證券的異常長度產(chǎn)生的。按照遮光性誤差檢測重合證券，該遮光性誤差是由于它們的相對于操作員選定的范圍的異常遮光性產(chǎn)生的。適應(yīng)性錯誤證券包括尺寸不準(zhǔn)確的證券和可疑的偽證券。現(xiàn)在參照圖4所示證券100的尺寸，將“半”誤差定義為在x軸方向沒有超過一個預(yù)定的長度閾值，“寬度偏離”誤差(有時稱之為“短缺誤差”)被定義為在y軸方向沒能超過一個預(yù)定的寬度閾值，如結(jié)合圖4的證券100所表示的。
使用幾個傳感器(設(shè)備控制系統(tǒng)的一部分)檢測證券在通過設(shè)備的加速輪52、54附近時的磁特性。如圖3A所示，在下導(dǎo)向板50的上方靠近證券導(dǎo)向路徑中央的位置定位一個光源，如中央LED81。中央LED81發(fā)光，該光由裝在下導(dǎo)向板50的下方的一個光傳感器(如中央傳感器80)檢測，由此可對在LED81和傳感器80之間是否存在證券進行光檢測。如圖4所示，中央傳感器80裝在下導(dǎo)向板50中的孔51內(nèi)。左傳感器82裝在下導(dǎo)向板50的左側(cè)的孔53內(nèi)。右傳感器84裝在下導(dǎo)向板50的右側(cè)的孔55內(nèi)。用左、右傳感器82、84檢測證券沿傳感器附近的下導(dǎo)向板50傳送時傳感器檢測的證券的左、右側(cè)段(在圖4中一般用標(biāo)號99、97表示)的存在狀態(tài)和遮光性。左、右傳感器82、84要與相應(yīng)的左、右LED′83、85協(xié)調(diào)動作。LED′83、85安裝在上導(dǎo)向板內(nèi)，其設(shè)置情況與結(jié)合圖3A所述的中央LED81和中央傳感器80的設(shè)置情況類似。應(yīng)注意，分別設(shè)在上、下導(dǎo)向板中的LED′和光傳感器的相對位置可以顛倒過來而不會影響對其中通過的證券的檢測。進一步還應(yīng)注意，可以按其它方式使用除LED′外的光源和除光晶體管外的光檢測器來獲得這里所述的檢測功能。最后還要注意，在圖4中表示的左、右和中央光傳感器是定位在橫過或垂直于證券導(dǎo)向路徑的一條直線上的，但這些傳感器可能有不同的取向。
還要對通過該設(shè)備的證券進行磁檢測?，F(xiàn)在回到圖3，在導(dǎo)向板50下方的一個圓形板90上安裝一個磁場檢測器，例如讀出磁頭86，確定磁場檢測量的位置，使其在下導(dǎo)向板50的表面上方略微凸出一點。該讀出磁頭86最好是由Michigan Magnetics Inc.ofVermontville，Michigan制造的全磁跡單磁頭，其標(biāo)稱電感為300mH，在1KHz時的阻抗為2kΩ，直流電阻為270Ω。讀出磁頭86提供代表沿下導(dǎo)向板50前進的證券的磁特性和磁性質(zhì)的電信號。為了增強感應(yīng)的電信號，在下導(dǎo)向板50的下方定位一個磁通源，例如永久磁鐵88，使證券在讀出磁頭86上方通過之前就已磁化。
設(shè)備中機械振動具有在讀出磁頭86的電信號中引入不期望的變化的趨勢，這可能是由于振動引發(fā)在磁鐵88讀出磁頭86、和在讀出磁頭86上方通過證券之間的相對位置的漲落變化。為了將磁鐵88相對于讀出磁頭86的振動減至最小，要按剛性的、固定的相互關(guān)系安裝磁鐵88和讀出磁頭86，形成單個的結(jié)構(gòu)單元。例如，在優(yōu)選實施例中，通過剛性固定件(如，雙頭螺栓92)將圓形板90固定到下導(dǎo)向板50上，并且通過剛性固定件(如，雙頭螺栓94)把磁鐵88也固定到下導(dǎo)向板50上。把讀出磁頭86和磁鐵88都固定到下導(dǎo)向板50上可約束磁頭86和磁鐵88之間的相對振動或移動。另外還要注意，可將磁鐵88剛性固定到圓形板90上，90上也固定讀出磁頭86。
為了把證券和讀出磁頭86之間的距離變化減至最小，要用鍵接到加速軸56上的路徑約束輪62來限制讀出磁頭86上方的證券的路徑。路徑約束輪的表面在上導(dǎo)向板60的下方伸展以便在讀出磁頭86的附近形成一個很窄的間隙。在路徑約束輪62和讀出磁頭80之間形成的這個窄間隙能保證讀出磁頭86可基本上均勻地檢測或掃描在讀出磁頭86上方通過的證券，準(zhǔn)確地檢測到可疑的偽券。路徑約束輪62對證券進行均勻一致的磁檢查，不會使卷邊的證券產(chǎn)生堵塞卡住的現(xiàn)象，而這種情況在使用固定的路徑約束部件完成類似功能的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備時是經(jīng)常發(fā)生的。
圖4表示讀出磁頭86相對于光傳感器80、82、84的位置。讀出磁頭86穿過位于下導(dǎo)向板50的一個位置的孔57凸出出來，該位置相對于證券傳送方向(如箭頭101所示)比光傳感器80、82和84略微靠前一點。一種有價證券(如用標(biāo)號100總體表示的美元鈔票)在箭頭101所示方向沿下導(dǎo)向板50傳送。美元(如美元100)的特征是有非磁性的中央部分104和磁性的周邊油墨部分102。因此，當(dāng)美元鈔票100通過磁頭86時，讀出磁頭86產(chǎn)生的感應(yīng)電信號的特征就是有兩個不規(guī)則強度的周期，它們代表美元鈔票100的磁性油墨部分102的首、尾周邊部分通過磁頭86。
由圖5A所示的磁信號調(diào)節(jié)電路110對讀出磁頭86根據(jù)證券的通過情況產(chǎn)生的電信號進行處理。調(diào)節(jié)電路110完成幾項信號處理功能，提取并放大來自讀出磁頭86的電信號的成分，使其成為適于模-數(shù)轉(zhuǎn)換的形式。讀出磁頭85與拾取電路120連接。拾取電路120產(chǎn)生一個拾取信號210，圖5B表示出一個典型的拾取波形。拾取信號210主要為來自設(shè)備電源的60Hz、200mv峰-峰值的漏拽噪聲。為使表示清楚，圖中沒有表示出由于振動來自電機的電噪聲產(chǎn)生的信號210的噪聲分量。時間t1表示具有磁性油墨周邊部分的證券的前緣開始在讀出磁頭86上通過的時間。證券上的油墨圖案使拾取信號210的低幅振蕩的頻率分量明顯超過60Hz。這種低幅振蕩在證券的非磁性部分通過讀出磁頭86時暫時減小。在證券的非磁性部分通過后，在拾取信號210中再次出現(xiàn)這種低幅振蕩。時間t3表示證券的尾緣通過讀出磁頭86并且低幅振蕩停止的時間。由證券的通過所引起的低幅振蕩的頻率分布明顯低于振動噪聲和電機噪聲的頻率范圍?，F(xiàn)在回到圖5A，拾取信號210加到前置放大級130，該放大級130將拾取信號放大到適于提取由證券的磁性油墨部分引起的低幅振蕩的電平。經(jīng)過前置放大的信號加到帶通濾波器140。對帶通濾波器的上、下半功率點頻率進行選擇，以基本上清除來自經(jīng)過前置放大的信號的低頻電源噪聲和高頻的振動和電機噪聲。我們發(fā)現(xiàn)，從約250Hz到約1600Hz的通頻帶適合于此目的。帶通濾波器140可以是串接一個高通級和一個低通級的兩級放大器，或者是一個單級帶通放大器。
一旦通過帶通濾波器140提取出期望的頻率范圍，就將經(jīng)過濾波的信號加到一個第二放大級150。第二放大級150將經(jīng)過濾波的信號放大到適合于模/數(shù)轉(zhuǎn)換并最終適合于閥值估算的電平。第二放大級150最好既包括可變增益級154又包括固定增益級152。提供可變增益級154的目的是調(diào)節(jié)放大器150的增益以補償拾取信號幅度的變化。這種變化可能由設(shè)備操作速度的變化引起。
在已放大到適于數(shù)字轉(zhuǎn)換的電平后，把經(jīng)過放大的信號加到一個整流器160，整流器160對該放大的信號進行整流以使隨后的積分能得到一個正值。然后，把整流過的信號加到一個積分器180，積分器180對該整流信號進行積分。將該積分器設(shè)計成具有有限的積分時間。積分器180的積分時間有限將會降低調(diào)節(jié)電路110對于整流信號的瞬時漲落的靈敏度，因此從積分信號中采集的數(shù)字式取樣就能得到代表在有限時間周期檢測到的證券的磁特性或磁性質(zhì)的取樣值。積分器180的有限積分時間還能補償由讀出磁頭86和光傳感器80、82、84沿下導(dǎo)向板50的相對位置的擺動引起的、在磁檢測和光檢測之間的時間滯后。由該積分器獲得的另一個好處是積分信號在證券的非磁性部分出現(xiàn)在讀出磁頭86上的時間內(nèi)不會跌落到零。可接受的積分時間的上限由加到該設(shè)備的證券之間短暫間隔確定。積分時間必須足夠短以允許信號衰減，使相繼的兩個證券之間的積分信號幅度不致于拖得太長。我們發(fā)現(xiàn)，2毫秒左右的積分時間適合于約1200個證券/分鐘的證券計數(shù)速度。
圖5B表示由積分器產(chǎn)生的積分信號，即調(diào)節(jié)信號220。調(diào)節(jié)信號220的特征是有兩個約4v的峰值，它們基本上是和一個證券的磁化周邊部分在讀出磁頭86上通過時同時產(chǎn)生的。通過比較拾取信號210和調(diào)節(jié)信號220可以看出，在調(diào)節(jié)信號220中60Hz的電源噪聲的影響減小到偶爾發(fā)生的尖峰信號的程度。通過調(diào)節(jié)信號220在大范圍內(nèi)的升、降，就可辨別出證券在讀出磁頭86上通過期間的t1和t3之間的時間間隔。證券在光傳感器80、82和84上方的時間出現(xiàn)在t2和t4之間的時間間隔。該光檢測間隔稍稍落后于在t1和t3之間的磁檢測間隔。積分器180的有限積分時間能確保調(diào)節(jié)信號220一直有一個與光檢測間隔同時發(fā)生的明顯可靠的幅度。
圖5C表示調(diào)節(jié)電路110的一個詳細(xì)示意電路圖。電路110包括幾個線性運算放大器級(最好由LM324運算放大器構(gòu)成)，以實現(xiàn)結(jié)合圖5B所述的信號處理功能。表1中列出了和調(diào)節(jié)電路110有關(guān)的優(yōu)選元件數(shù)值。圖5C所示的調(diào)節(jié)電路110的詳細(xì)工作過程對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。為了進一步加強和電噪聲源的隔離作用，把一個基準(zhǔn)電壓自一個虛地(如，一個TLE2425型虛地)加到帶通濾波級142和144、放大級152和154、以及整流器160。通過一個穩(wěn)壓器(如，拾取電路120中的LM7805型5伏直流穩(wěn)壓器)給讀出磁頭86提供偏置。
表1 信號調(diào)節(jié)電路110的元件值R1-20KΩ C1-.01μF D1-1N914R2-10KΩ C2-1.0μF IC1-LM324R3-330KΩ C3-.10μF IC2-TLE2425R4-75KΩ L1-300MhIC3-LM7805R5-10KΩR6-47KΩR7-27KΩR8-220ΩR9-100KΩ pot.R10-1MΩR11-100KΩ在證券通過證券處理設(shè)備期間，通過圖6A所示的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器304針對定時輪組件77的每個遞增的推進量都要取樣該信號調(diào)節(jié)電路110的輸出信號220(如在圖5A和5B中所示的信號)，并將取樣的信號數(shù)字化。在由光傳感器檢測證券的時間t2和t4之間的檢測時間間隔通過CPU302累加這樣得到的數(shù)字值。例如可通過對檢測期間得到的值求和來累加這些數(shù)字值。另外，累加的值可以代表取樣值的平均值，或者代表檢測期間得到的數(shù)字值的一個可比較的統(tǒng)計度量。
在t4檢測間隔結(jié)束后，讓累加的數(shù)值與一個或多個基準(zhǔn)值進行比較，以驗證該累加的數(shù)值是否對應(yīng)于具有預(yù)定的或可接受的磁特性或磁性質(zhì)的真證券的值。例如，該累加的數(shù)值可以和具有下閾值和上限值形式的基準(zhǔn)值進行比較，該下閾值和上限值確定了可接受的累加值的一個范圍，借此范圍可辨別一個證券是否是可接受的或真正的證券。下面，結(jié)合圖7A-D更詳細(xì)地描述一個程序，在該程序中結(jié)合證券處理設(shè)備的其它一些功能可以實現(xiàn)磁特性的核實檢驗。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，檢驗證券真實性的一個有益的方法是累加和證券的磁特性相對應(yīng)的取樣值，然后將一個有代表性的值與一個或多個基準(zhǔn)值進行比較。當(dāng)被檢驗的證券具有足夠強的磁性和/或具有按空間分布的磁性時，這一程序尤為有益，很容易把真券與可疑的偽券可靠地區(qū)別開來。和美國貨幣相比，準(zhǔn)備檢驗的某些證券的磁性油墨部分可能相對來說局限在某一區(qū)域和/或磁特性較弱。例如，如圖9所示，一張中華人民共和國發(fā)行的50元鈔票350包括一個相當(dāng)小的區(qū)域352，在區(qū)域352中有磁性相當(dāng)強的油墨。在50元鈔票其余部分上的油墨的磁性相當(dāng)弱。包含磁性相當(dāng)強的油墨的區(qū)域352在靠近50元鈔票350的背面底部中央。在50元鈔票350的正面(未示出)還包括一個存在磁性相當(dāng)強的油墨的一個限定的區(qū)域。此外，在這種50元鈔票上使用的磁性油墨的磁性比美國貨幣上使用的磁性油墨的磁性低。50元鈔票上的油墨的磁性減小的實際結(jié)果是由如結(jié)合圖5A-C所述的信號調(diào)節(jié)電路110給出的響應(yīng)值比處理美國貨幣所得的響應(yīng)值低。因此，由檢測真50元鈔票的磁性所得到的電信號不可能與在50元偽鈔通過該計數(shù)設(shè)備時檢測到的電噪聲可靠地區(qū)分開。
為了按照磁特性可靠地檢驗證券，如50元鈔票，在該設(shè)備中最好使用一個強化的磁檢測和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的增益較高并且相對于電路110的噪聲有較小的靈敏度。圖10A和10B示意地表示出這樣一個強化的檢測和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括讀出磁頭360和調(diào)節(jié)電路110a。在表2中列出了涉及調(diào)節(jié)電路110a的優(yōu)選元件值。
表2信號調(diào)節(jié)電路110a的元件值R1-10KΩC1-10μF D1-1N914R2-10MΩC2-.005μF D2-3.8V ZenerR3-500KΩ potC3-.1μF IC1-LM324R4-75KΩ IC2-MAX680R5-150KΩR6-47KΩR7-100KΩR8-3KΩ讀出磁頭360安裝在該處理設(shè)備中，其安裝方式和圖3A中結(jié)合讀出磁頭86所述的安裝方式相同。讀出磁頭360與圖10B所示的直流電源相連，并且根據(jù)磁性證券的通過狀態(tài)在線362上提供拾取信號。讀出磁頭360最好是磁阻傳感器，例如由MurataErie North America of Smyrna，Georgia制造的型號為BS05NIHGAA的貨幣識別傳感器。讀出磁頭360不需要像先前結(jié)合永久磁鐵88所述的那樣在證券導(dǎo)向路徑中加上外部磁場。由于不需要單獨的磁鐵(如，磁鐵88)，所以根除了在讀出磁頭360和這樣一種磁鐵之間的相對振動的影響。
為了進一步減小電噪聲的影響，信號調(diào)節(jié)電路110a在設(shè)備中的安裝位置要遠(yuǎn)離讀出磁頭360并且遠(yuǎn)離電機321。加到線362的電信號通過屏蔽電纜364加到設(shè)備遠(yuǎn)端的信號調(diào)節(jié)電路110a。來自線362的拾取信號電容耦合到調(diào)節(jié)電路110a，并由調(diào)節(jié)電路中的固定增益放大器366接收。放大器366最好包括一個LM324型運算放大器，該放大器與圖10B所示的雙極性10伏直流電源電路369相連。該電源電路368最好包括由MaximIntegrated Products of Sunnyvale，California制造的型號為MAX680DC/DC的電荷泵轉(zhuǎn)換器。雙極性10伏電源如圖所示與放大器366相連，并且與信號調(diào)節(jié)電路110a中的其它元件相連，因此和調(diào)節(jié)電路110中使用單端電源的比較電路(如圖5A所示)相比，放大器366依據(jù)拾取信號可提供較大的電壓變化。用5伏的直流信號可以很方便地操作雙極性直流電源369，而5伏的直流信號是和該處理設(shè)備中其它地方使用的邏輯電路兼容的。
由放大器366依據(jù)拾取信號產(chǎn)生的放大信號電容耦合到可變增益放大器368的輸入端?？勺冊鲆娣糯笃?68最好包括一個用于調(diào)節(jié)放大器368的增益的電位器R3，對從具有不同磁性的證券來的信號進行補償。例如，可調(diào)節(jié)電位器R3，使放大器368的增益值相當(dāng)?shù)?，用于處理美國的貨幣。為了處理磁特性相?dāng)弱的中國貨幣或其它證券，可調(diào)節(jié)電位器R3，使該增益值相當(dāng)高。在本發(fā)明的實踐中可以使用調(diào)節(jié)放大器368的增益的其它裝置(如，增益選擇開關(guān)裝置)，為用戶提供使信號調(diào)節(jié)電路110a可適應(yīng)于要處理的證券的各種特定類型磁特性的能力。
可變增益放大器368的輸出信號加到高通濾波器370的輸入端，高通濾波器370除去放大信號中低于預(yù)定頻率(如低于300Hz)的頻率分量。將來自濾波器370的經(jīng)過濾波的信號電容耦合到一個組合在一起的整流器/積分器372。整流器/積分器372對經(jīng)過濾波的信號進行整流和積分。整流器/積分器372的工作過程和先前結(jié)合電路110的整流器160和積分器180的工作過程類似。
由于調(diào)節(jié)電路110a有幾級包括與雙極性10伏電源相連的運算放大器，所以在該調(diào)節(jié)電路110a中在響應(yīng)異常強的磁特性或響應(yīng)瞬變信號時有可能產(chǎn)生高達10伏的信號。期望能把信號調(diào)節(jié)電路產(chǎn)生的調(diào)節(jié)信號限幅到10伏以下的電平，以使該調(diào)節(jié)信號能與該設(shè)備中其它地方的邏輯電路所用的較低電壓兼容。為了限制信號調(diào)節(jié)電路110a的輸出端376提供的電壓，在整流器/積分器372和輸出端376之間連接一個削波電路374，以限制經(jīng)整流和積分的信號。削波電路最好包括連在輸出端376和地之間的一個齊納二極管D2。對齊納二極管進行選擇，以便把在輸出端376可得到的電壓限制到與接收來自輸出端376的調(diào)節(jié)信號的A/D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電平相兼容的電平，如3.8伏或其它的期望電壓值。在整流器/積分器和齊納二極管D2之間串接一個電阻器R1，以便把流入二極管D2內(nèi)的電流限制到一個適當(dāng)?shù)臄?shù)值。
現(xiàn)在參照圖11，其中所示的各種電壓波形代表由讀出磁頭360產(chǎn)生的拾取信號378、由高通濾波器370產(chǎn)生的經(jīng)過濾波的信號380、以及在輸出端376接收到的調(diào)節(jié)信號382。這些信號代表證券(如，50元鈔票)沿證券導(dǎo)向路徑通過時產(chǎn)生的信號。為清晰起見，在圖11所示的波形中沒有畫出在一般情況下存在于這些波形中的噪聲分量。時間t1表示在導(dǎo)向路徑中用中央光檢測器檢測證券的引導(dǎo)緣的時間。在時間t1，由讀出磁頭360產(chǎn)生的拾取信號378由于磁頭與處理設(shè)備的交流電源偶合而暫時略有變化。高通濾波器370有效地阻擋了交流電源的60Hz頻率，因此經(jīng)過濾波的信號380和經(jīng)過調(diào)節(jié)的信號382在時間t1基本上是平直的。
當(dāng)證券沿導(dǎo)向路徑繼續(xù)前進時，磁性油墨部分通過讀出磁頭360，使拾取信號378產(chǎn)生幅度約為200μv峰-峰值的幾個高頻振蕩。該高頻振蕩由放大器366和368放大并加到高通濾波器370，由此產(chǎn)生具有幅度約為1伏峰-峰值振蕩的信號380。該信號380的振蕩再經(jīng)整流、積分，在從時間t2至?xí)r間t3的間隔期間產(chǎn)生幅度約為2伏的調(diào)節(jié)信號382的一個持續(xù)脈沖。時間t3之后，證券的磁性油墨部分已通過讀出磁頭360，因此波形378、380和382沒有明顯的持續(xù)脈沖。在時間t4，證券的尾緣通過中央光檢測器，因此獲得了證券檢測間隔。
按照結(jié)合信號處理電路110所述的方法，可以使用信號調(diào)節(jié)電路110a來檢驗證券。另一方面，在下面描述的另一種方法的實踐中也可以使用電路110a。
由圖11可見，在調(diào)節(jié)信號382有一個持續(xù)脈沖時期的時間t2和時間t3之間的間隔若和光檢測器檢測證券的整個檢測間隔t1－t4相比是比較短暫的。在時間t2和時間t3之間的調(diào)節(jié)信號382中的持續(xù)脈沖的相對短暫的性質(zhì)為真證券通過期間通過取樣該信號382并對取樣的值求和而得到的累加值的范圍規(guī)定了一個上限。累加值的這個限定的范圍對可靠區(qū)分真、偽證券的能力又產(chǎn)生了不利的影響。此外，和這樣的證券的通過狀態(tài)相關(guān)的波形中的持續(xù)脈沖幅度的間隔相當(dāng)短暫，這就使取樣值的累加對虛假信號的影響更加敏感，這是相對于處理具有較強和/或較大的磁性油墨部分的證券而言的。例如，如圖11所示，對于拾取信號382，在檢測間隔的時間t5處發(fā)生一個噪聲尖峰信號。在調(diào)節(jié)信號382中的在時間t5處由尖峰信號引起的最終脈沖可能會對波形382的取樣值的累加和的值產(chǎn)生明顯的影響，這些取樣值是在沿圖11的下時間軸上的用多個小豎杠表示的取樣間隔得到的。
為克服前述的檢驗具有弱磁性和/或高度局限的磁性的證券方面的困難，可以使用檢驗證券的另一種方法，其中的計數(shù)是根據(jù)調(diào)節(jié)信號382的短暫特性累加的。按這種方法，對檢測間隔調(diào)節(jié)電路110a的調(diào)節(jié)信號超過預(yù)定的下閾值VL的那些相繼的取樣間隔進行計數(shù)，從而得到一個計數(shù)值(或累加值)。然后，在一個調(diào)節(jié)信號的脈沖部分的持續(xù)期間將累加的計數(shù)同與真證券對應(yīng)的一個或多個基準(zhǔn)值進行比較。
檢驗證券的最后這種方法最好包括對調(diào)節(jié)電路110a的輸出信號的取樣值超過上限VH的取樣間隔進行計數(shù)累加的步驟。為了標(biāo)識真證券的計數(shù)，大于VH的取樣值的計數(shù)必須小于預(yù)定的最大基準(zhǔn)值，并且大于VL的相繼取樣值的計數(shù)必須大于預(yù)定的最小基準(zhǔn)值。下面結(jié)合圖7E的邏輯流程圖描述實現(xiàn)這個方法的方式以及將該方法與證券處理設(shè)備的其它功能組合的方式?？刂凭W(wǎng)絡(luò)通過圖6A所示的控制網(wǎng)絡(luò)301來監(jiān)測和控制計數(shù)和分選設(shè)備的操作。微處理器(如，CPU302)執(zhí)行存貯在一個非易失存貯器(如，ROM318)中的控制程序?？刂瞥绦騾f(xié)調(diào)下述功能計數(shù)、分選、證券檢驗、電機控制、顯示控制、用戶輸入、和與外部設(shè)備的通信。CPU302最好是由Nippon Electric Company制造的μPD78C10。CPU302連到一個隨機存取存貯器RAM319，RAM319有一系列寄存器，用于在執(zhí)行控制程序期間存貯和檢索信息。RAM319可以是一個外部RAM，或者可與微處理器單片或集成在一起。CPU302連到一個多通道模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路304。在優(yōu)選實施例中，A/D電路304和CPU302單片集成在一起。A/D電路304自傳感器66、64、80、82、84以及磁信號調(diào)節(jié)電路110接收模擬信號并向CPU302提供與各個模擬信號對應(yīng)的數(shù)字信號。
在CPU302和LED83、85之間接一個LED控制電路306。LED控制電路是一個多通道數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，根據(jù)從CPU302接收的信號調(diào)節(jié)LED的亮度。LED亮度大小的變化對左、右傳感器電路82、84尤為重要，這是因為要使用這些電路來確定通過該設(shè)備的證券的存在狀態(tài)和遮光性。遮光性檢驗所需的光亮度可能比檢測證券存在狀態(tài)所需的光亮度大得多。由于LED的可靠性隨亮度的增加而減小，所以希望僅在需要遮光性數(shù)據(jù)時才在高亮度情況下操作左、右LED。確定證券遮光性所需的特定亮度取決于要計數(shù)和分選的證券的類型，因此希望能讓用戶來規(guī)定所用亮度的大小。LED控制電路306還給CPU302提供當(dāng)設(shè)備處在停止?fàn)顟B(tài)時可把LED轉(zhuǎn)換到證券檢測亮度級的能力。
鍵盤接口電路308連接到CPU302和鍵盤14，使用戶能在執(zhí)行控制程序期間規(guī)定或修改操作參數(shù)。顯示接口310連接到CPU，驅(qū)動向用戶提供計數(shù)和狀態(tài)信息的顯示器16。RS-232型接口驅(qū)動器314也連接到CPU302，使該計數(shù)和分選設(shè)備能與外部設(shè)備316接通。外部設(shè)備316可以是一種通用的計算機。對該計算機進行編程以便與該設(shè)備通信并按串行通信協(xié)議控制該設(shè)備。外部設(shè)備316按另一種方式還可以是一個打印機，例如感熱式印字機，用于打印分段計數(shù)、面額計數(shù)、設(shè)備計數(shù)的證券的金額總數(shù)。對CPU302進行編程，使其能按照在外部設(shè)備的串行接口上設(shè)置的接線或跨接線分辨出不同類型的外部設(shè)備?？梢允褂媒?jīng)RS-232型接口314的外部I/O來補充或代替經(jīng)鍵盤14直接輸入的用戶命令。
電機控制電路312連接到CPU302，并用于提供電機321的編程控制。該電機控制電路可按來自CPU302的信號通、斷電機，或者改變電機的速度。
CPU302包括一個中斷輸入端INT，輸入端INT經(jīng)中斷線79連到定時輪組件77。在圖6B中示意表示的定時輪組件向CPU302提供定時信號，在通過該計數(shù)和分選設(shè)備傳送證券期間用于協(xié)調(diào)計數(shù)操作和傳感器數(shù)據(jù)的累加功能。定時輪74裝在加速軸56上，因此定時輪74與加速輪56同步轉(zhuǎn)動。
如先前所述，在定時輪74的相對的兩側(cè)定位LED75和光傳感器78，并且使它們排成一線以便在輪74轉(zhuǎn)動時傳感器偏置電路76能產(chǎn)生一個脈沖，該脈沖出現(xiàn)的時間和每個徑向開口通過LED75和傳感器78之間的時間相同。傳感器偏置電路76的輸出通過中斷線79送到CPU302的中斷端口。在定時輪74中徑向開口的數(shù)目最好能使一個證券在加速輪52、54之間通過時可產(chǎn)生大約66個中斷脈沖。就距離而論，定時輪組件相對于加速輪52的大約每毫米的周邊轉(zhuǎn)動將產(chǎn)生一個中斷脈沖。
在圖7A-7D流程圖中表示出控制該設(shè)備的操作的一個優(yōu)選的控制程序。該控制程序包括下述功能命令I(lǐng)/O、傳感器數(shù)據(jù)累加、傳感器數(shù)據(jù)估算、和證券計數(shù)。現(xiàn)在參照圖7A，執(zhí)行起始步驟224，確定該設(shè)備的操作方式和結(jié)構(gòu)。在224步，CPU確定是否經(jīng)RS-232型接口已接上了一個外部設(shè)備。如果檢測到一個外部設(shè)備，則檢驗RS-232線以確定是否存在跨接線，即該外部設(shè)備是否是與CPU302相互作用的計算機，或者該外部設(shè)備是否是CPU302只送出輸出的一臺打印機。應(yīng)該注意，若在224步確定已檢測到在該系統(tǒng)中連接的這樣一個外部設(shè)備，則對經(jīng)鍵盤的用戶輸入和經(jīng)顯示器的輸出的這種規(guī)定的基準(zhǔn)也可用于從外部設(shè)備的輸入和向外部設(shè)備的輸出。
在和啟動選擇有關(guān)的226步中，將諸如準(zhǔn)備計數(shù)的證券的面額、分選或計數(shù)方式選擇、批量大小、操作速度、檢驗方式選擇等都輸入到該控制過程。用戶也可以通過顯示回路在226步循環(huán)，以得到累加的分段計數(shù)、面額計數(shù)和/或總數(shù)的顯示。累加的計數(shù)和/或總數(shù)可以有選擇地在打印機上打印或加到主機上，條件是該設(shè)備已經(jīng)過RS-232端口連接到這樣一些外部設(shè)備上。對累加的計數(shù)和/或總數(shù)的顯示提出請求，就可以按照一個運行計數(shù)修改累加的計數(shù)和/或總數(shù)。運行計數(shù)是在一個寄存器中的，在該寄存器中存貯從最近的顯示請求開始計數(shù)的證券數(shù)目。在每個總數(shù)顯示請求后運行計數(shù)復(fù)位。無論何時請求總金額計數(shù)，CPU302都要從可能存入RAM319或存入內(nèi)部CPU寄存器的各個面額計數(shù)計算出總金額值。
在226步還要通過用戶輸入或先前存入ROM的數(shù)據(jù)選擇用于誤差檢測的幾個閾值。在步驟226期間用戶還可以選擇證券遮光性的大小。所選的遮光性的大小決定了遮光性檢驗期間左、右LED83、85發(fā)光的亮度的大小。在226步用戶可以允許或不允許對可疑的偽券進行磁檢測操作和/或遮光性評估操作。如果選擇了可疑偽券檢測(CFS)，通過CPU按照規(guī)定的操作速度選擇用于比較磁數(shù)據(jù)的閾值。必須按照證券通過和靠近讀出磁頭86的速度由讀出磁頭86產(chǎn)生的電信號的大小來進行這樣的選擇。在優(yōu)選實施例中，用戶可在高操作速度(約1200個證券/分鐘)和低操作速度(約600個證券/分鐘)之間進行選擇。提供低速選擇，使用戶在計數(shù)證券時通過觀察證券就能以可視的方式確定是否存在可疑的偽券。這種可視的可疑偽券確定方法可以補充或代替?zhèn)稳拇糯_定方法。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，600個證券/分鐘左右的證券計數(shù)速度是足夠低的，可對證券進行可視檢驗。
啟動選擇可以經(jīng)RS-232型接口加入，或者經(jīng)圖8詳細(xì)表示的鍵盤14手動輸入。鍵盤14包括多個開關(guān)，通過這些開關(guān)用戶可以輸入結(jié)合控制過程的226步所述的命令和選擇方案。鍵盤14包括多個鍵，記為啟動/停止、繼續(xù)、分選、面額選擇、面額總數(shù)、總金額、清除總數(shù)、速度、可疑偽券檢測、和雙重檢測。啟動/停止鍵為一個瞬時開關(guān)，按下該開關(guān)可啟動、停止該設(shè)備的操作。繼續(xù)鍵是一個瞬時開關(guān)，用于在操作中斷后重新啟動計數(shù)和分選設(shè)備。繼續(xù)鍵的操作可向該計數(shù)和分選設(shè)備提供一個信號，重新啟動操作，并在檢測和除去可疑的偽券后或在操作啟動/停止鍵后繼續(xù)現(xiàn)行計數(shù)。在通過表格和菜單循環(huán)的控制過程的226步期間用面額選擇鍵來選擇在一個特定的操作中要計數(shù)的鈔票的面額，或者用來規(guī)定一個分段計數(shù)而不管面額的大小。用面額總數(shù)鍵來顯示所計數(shù)的每個面額的累計總數(shù)或者總的分段計數(shù)。按下總金額鍵顯示各個面額的累計金額的總和。清除總數(shù)鍵可將顯示的累計總數(shù)復(fù)位到零。如果在顯示總金額期間操作清除總數(shù)鍵，則所有的面額總數(shù)都被復(fù)位。
可疑偽券檢測(CFS)鍵在226步期間用于使可疑偽券的磁檢測“接通”或“斷開”。在226步用雙重檢測鍵來選擇用于遮光性檢驗的LED亮度的大小，或者禁止遮光性檢驗。在226步用速度鍵在高操作速度和低操作速度之間進行選擇。在226步用分選鍵選擇分選操作和匹量的大小。當(dāng)在226步完成啟動參數(shù)的選擇時，啟動電機，并且在按下啟動鍵時該控制過程前進至228步。
在228步，將和證券檢驗有關(guān)的幾個變量設(shè)置成零。當(dāng)每個證券通過該設(shè)備時，通過計數(shù)定時脈沖來測量證券的長度，這些定時脈沖是中央傳感器80檢測每個證券的存在狀態(tài)時產(chǎn)生的。如果中央傳感器被遮住(這也表示存在證券)時計數(shù)了異常大的數(shù)目的定時脈沖，則停止該計數(shù)和分選設(shè)備。在228步將通過每個證券期間的兩個計數(shù)(長度計數(shù)和空閑計數(shù))復(fù)位。在228步用于檢驗寬度偏離的證券的兩個標(biāo)志(右傳感器標(biāo)志和左傳感器標(biāo)志)也要復(fù)位。
程序自228步前進至230步，用于累加證券檢驗數(shù)據(jù)的RAM319的幾個寄存器復(fù)位。在每個證券通過期間，在RAM319的相應(yīng)寄存器中累加左、右傳感器信號的操作總數(shù)、磁信號調(diào)節(jié)電路的輸出、以及檢測到的中斷脈沖的數(shù)目。在230步，復(fù)位每個證券通過期間在這些寄存器中存貯的總數(shù)。
程序自230步前進至232步，按照和中央傳感器80對應(yīng)的A/D通道的值檢測證券的存在狀態(tài)。如果中央傳感器信號值低于預(yù)定的檢測閾值，則控制過程分支到234步，等待來自定時輪的中斷脈沖。當(dāng)在234步收到一個中斷脈沖時，則控制過程繼續(xù)前進到236，使空閑計數(shù)加1。然后，在238步，該空閑計數(shù)與一個預(yù)定的限值比較。若在238步空閑計數(shù)不超過該限值，則控制過程返回到232步。若在238步空閑計數(shù)的確超過了空閑限值，則控制前進到268，使該設(shè)備中止操作，然后又前進到270步，控制過程繼續(xù)等待輸入。從270步開始，該控制過程可能要分支，在收到繼續(xù)啟動命令時分支到226步，或者在檢測到放入斗倉中的證券時分支到228步。一般而論，從270步開始的控制路徑取夾于引導(dǎo)到270步的狀態(tài)條件和用戶采取的動作的性質(zhì)、或由外部設(shè)備的輸入。
如果在232步中央證券傳感器的確寄存了一張證券的存在狀態(tài)，則控制過程前進至圖7B的233步(用延續(xù)標(biāo)記B表示)。在233步，檢驗兩個條件以確定電機是否應(yīng)該停止。第一個條件是疊放計數(shù)是否已達到表示少于一張證券的整疊放盒的數(shù)值。由于設(shè)備操作速度很高，所以證券傳送機構(gòu)不可能馬上停下來。因此，如果疊放盒將要放滿，則必須在檢測到每張證券的首緣時作出這樣的決定。類似地，如果設(shè)備按分批方式運行，則在233步要確定由中央傳感器目前正檢測到的證券是否是一批證券中的最后一張證券。如果滿足這兩個條件中的一個條件，則控制過程前進至235步，在235步中電機控制電路開始使用公知的制動技術(shù)關(guān)斷電機。當(dāng)電機控制電路開始制動電機時，或者在233步中條件都不滿足時，控制過程前進至240步。
240步是數(shù)據(jù)累加循環(huán)200的第一個步驟，在此期間當(dāng)每個證券通過該設(shè)備時都產(chǎn)生傳感器數(shù)據(jù)的操作總數(shù)。
當(dāng)在240步檢測到一個中斷脈沖時，控制過程轉(zhuǎn)至242步，使證券長度計數(shù)加1?？刂七^程從242步轉(zhuǎn)到244步。在244步，檢查表示先前已檢測到一張證券的右傳感器的標(biāo)志。在數(shù)據(jù)累加循環(huán)200的第一迭代操作期間，右標(biāo)志還未設(shè)定，控制前進至246步。在246步，查詢和該右傳感器信號對應(yīng)的那個A/D通道，以便確定沿下導(dǎo)向板50的右側(cè)的證券存在狀態(tài)。如果檢測到一張證券，則控制過程前進到248步，在248步使右傳感器標(biāo)志置位，并且按照在226步選擇的遮光性大小通過LED控制電路306確定右LED的亮度，控制過程前進至252步。如果在246步沿下導(dǎo)向板50的右側(cè)沒有檢測到證券，則控制過程直接前進至252步，右LED依然保持在證券檢測時的亮度大小。在證券數(shù)據(jù)累加循環(huán)200期間若左傳感器標(biāo)志或右傳感器標(biāo)志沒有置位，則發(fā)生證券的寬度偏離檢測。一旦在248步右傳感器標(biāo)志置位，則隨后執(zhí)行的244步將控制過程分支到250步。在250步，取樣和該右傳感器對應(yīng)的那個A/D通道并累加在RAM319的一個寄存器中，并且控制過程轉(zhuǎn)至252步。在250步A/D轉(zhuǎn)換器從右傳感器取的遮光性數(shù)據(jù)的變化范圍一般都相當(dāng)小。為了清楚地刻劃正常的證券和遮光較多的證券(如一個雙層的證券)，最好把遮光性數(shù)據(jù)粗略地量化成幾個寬的范圍，對這些范圍進行數(shù)字加權(quán)，以減小小范圍遮光性變化的影響。只使用4級遮光性數(shù)據(jù)量化就足以完成單個證券和雙重證券之間的鑒別。
從252步開始，對左證券檢測器執(zhí)行和在244-250步中對右檢測器執(zhí)行的確定步驟相類似的確定步驟。如果在252步發(fā)現(xiàn)左標(biāo)志已被置位，則控制過程轉(zhuǎn)到258步，在258步對左傳感器的信號大小進行測量、量化和累加。若在252步發(fā)現(xiàn)左標(biāo)記沒有置位，則控制過程前進到254步。在254步，對左傳感器取樣，并且和一個閾值比較以確定在導(dǎo)向板的左側(cè)是否存在一個證券。若在254步檢測到一個證券，則控制過程前進至256步，使左標(biāo)志置位。在256步CPU302還要向LED控制電路306發(fā)出一個信號，以便將左LED83的亮度提高到在226步選定的遮光性檢測的水平?？刂七^程從256步轉(zhuǎn)至260步。若在254步在左光傳感器沒有檢測到證券，則控制過程直接轉(zhuǎn)至260步。
在260步，對和磁信號調(diào)節(jié)電路110的輸出對應(yīng)的A/D通道進行取樣和累加。然后，控制過程轉(zhuǎn)到262步，在262步再次對中央傳感器的A/D通道進行取樣，以確定證券的存在狀態(tài)。如果中央檢測器還檢測到一個證券，則控制過程返回到240步，繼續(xù)進行數(shù)據(jù)累加循環(huán)200。當(dāng)在262步?jīng)]有檢測到一個證券時，則結(jié)束該數(shù)據(jù)累加循環(huán)200，控制過程分支到263步，開始進行如圖7C所示的控制過程的數(shù)據(jù)評估階段，如由接續(xù)標(biāo)記C所表示的。
從263步開始，按照數(shù)據(jù)累加期間累加的數(shù)據(jù)進行一系列檢驗中的第一項檢驗。值得注意的是，除圖7B所示的程序外還可按其它的邏輯程序進行數(shù)據(jù)評估檢驗。在263步，將數(shù)據(jù)累加循環(huán)200期間達到的長度計數(shù)和長度閾值進行比較。若長度數(shù)值小于閾值，則控制過程前進到265步，在265步中經(jīng)顯示器16向用戶顯示“半”誤差。從278步開始，控制過程如接續(xù)標(biāo)記D2所示轉(zhuǎn)到圖7D所示的267步，復(fù)位運行計數(shù)；然后前進到269步停止電機。之后在271步，控制過程等待來自疊放盒光傳感器的表示已從疊放盒排空了證券的信號。若在圖7C的263步長度計數(shù)超過了下閾值，則控制過程前進至264步。
在264步，將數(shù)據(jù)累加循環(huán)200期間取的長度計數(shù)與一個長度上限值進行比較。若長度計數(shù)超過了長度上限值，則由顯示器顯示表示粘連誤差的信息，和/或?qū)⒃撔畔⒃?66步輸出到RS-232端口。從266步開始，控制過程如接續(xù)標(biāo)記D2所示轉(zhuǎn)至圖7D所示的267步，在267步復(fù)位運行計數(shù)。然后前進到269步，停止電機。然后在271步，控制程序等待來自疊放盒光傳感器的表示已從疊放盒排空了證券的信號。若在圖7C的264步長度計數(shù)沒有超過長度上限值，則控制過程前進至272步，在272步按照一個預(yù)定的適應(yīng)性因子修改長度閾值和上限值。最好對于每一種證券都調(diào)節(jié)長度的上、下限，以便按一個預(yù)定的比例將最近測量到的證券的長度歸類在一起。長度上、下限的這種比例適應(yīng)性使該設(shè)備能連續(xù)適應(yīng)電機速度的變化以及證券長度的微小變化。
在272步修改了證券長度限值后，用長度計數(shù)除累加的磁數(shù)據(jù)，從而在274步產(chǎn)生一個平均的磁檢驗值。然后，評估程序前進到276步，在276步檢查右標(biāo)志。若在數(shù)據(jù)累加循環(huán)200期間右標(biāo)志沒有置位，則程序前進到278步，在278步通過適當(dāng)?shù)娘@示向用戶通告證券寬度偏離誤差。從278步開始，控制過程如接續(xù)標(biāo)記D2所示轉(zhuǎn)到圖7D的267步，在267步復(fù)位運行計數(shù)，然后轉(zhuǎn)到269步，在269步停止電機。然后在271步，控制過程等待來自疊放盒光傳感器表示已從疊放盒排空了證券的信號。若在圖7C的276步發(fā)現(xiàn)右標(biāo)志已置位，則該程序開始在280步檢查左標(biāo)志，若發(fā)現(xiàn)左標(biāo)志沒有置位則有類似的結(jié)果。若左標(biāo)志置位，則控制過程前進到282步。
在282步，將左、右遮光性數(shù)據(jù)累加寄存器中的內(nèi)容與在226步確定的它們的相應(yīng)的閾值進行比較。如果每個遮光性數(shù)據(jù)累加寄存器的計數(shù)都超過相應(yīng)的閾值，則在284步通告用戶存在一個誤差，如一個雙重誤差。從284步開始，控制過程如用接續(xù)標(biāo)記D2所示轉(zhuǎn)至圖7D的267步，在267步復(fù)位運行計數(shù)，然后轉(zhuǎn)至269步，在269步停止電機。然后在271步，控制過程等待來自疊放盒光傳感器表示證券已從疊放盒排空的信號。若在圖7C的282步，和累加遮光性數(shù)據(jù)的寄存器有關(guān)的計數(shù)小于相應(yīng)的閾值，或者如果在226步禁止雙重檢測，則控制過程如接續(xù)標(biāo)記D1所示前進到圖7D的286步。
在286步，評估程序確定是否允許進行可疑偽券檢驗(CFS)。若允許CFS檢測，則控制過程前進至288步。在288步，將在274步確定的磁檢驗平均值與一個預(yù)定的閾值進行比較。若磁檢驗平均值不大于預(yù)定的閾值，則在290步向用戶提供可疑偽券誤差顯示，并且停止電機。由于證券傳送機構(gòu)不可能立即停止，因此當(dāng)在290步停止電機時可疑的偽券和輸入疊放中的下一個證券(如果有的話)都被傳送到疊放盒?？刂七^程然后轉(zhuǎn)至291步，在291步，從疊放盒取出可疑偽券和下一張證券、把下一張證券放回斗倉、并按下繼續(xù)鍵，從而恢復(fù)了正常操作。在291步按下繼續(xù)鍵后，控制過程返回到如接續(xù)標(biāo)記A所示的圖7A的228步，因此繞開了對傳送到疊放板的可疑偽券或隨后的這張證券的計數(shù)操作。
若在286步發(fā)現(xiàn)CFS檢測被禁止，或者若在288步發(fā)現(xiàn)超過了CFS閾值，則控制過程前進至292步。
在292步，使運行記數(shù)和疊放計數(shù)加1。使用疊放計數(shù)來保證不超過疊放盒容量。一旦從疊放盒排除了疊置的證券，疊放計數(shù)就要復(fù)位。運行計數(shù)是從最近一次執(zhí)行圖7A的226步開始已經(jīng)檢測到的證券數(shù)目。
當(dāng)從292步前進到294步時，如果該設(shè)備被設(shè)定為按分選方式運行，則分支到296步。若在296步證券計數(shù)已經(jīng)達到規(guī)定的批量大小，則在298步向用戶提供完成一個批量的顯示。因為在達到298步前已經(jīng)在233步檢測到該批證券即將完成，所以電機已充分慢下來，因此現(xiàn)行的證券就是傳送到疊放板的最后一個證券?？刂七^程從298步繼續(xù)前進到271步，并等待從疊放板排空這批證券。
如果在294步該設(shè)備沒有被確定為按分選方式操作，或者如果在296步?jīng)]有檢測到該批量的完成，則控制過程轉(zhuǎn)至295步，在295步檢驗疊放計數(shù)以確定疊放板是否填滿到它的容量。若在295步確定疊放板沒有填滿，則控制過程返回到298步，為下一個證券累加數(shù)據(jù)作好準(zhǔn)備。若疊放板已填滿，則控制過程轉(zhuǎn)至297步，給出疊放已填滿的適當(dāng)顯示。控制過程從297步轉(zhuǎn)至271步，并等待從疊放盒排空證券。
一旦完成了一個批量時就到達271步，疊放盒是滿的，或者已檢測到除可疑偽券之外的一個誤差。在271步期間，將設(shè)備的狀態(tài)通知給用戶(或控制主機)。為了清除該誤差或者按其它方式恢復(fù)計數(shù)，必須從疊放盒除去證券。和檢測可疑偽券相比，檢測其它誤差也將在計數(shù)中引起不確定性。例如，如果由于存在雙重誤差達到271步，操作員不能確定從斗倉中應(yīng)除去兩張或是應(yīng)除去三張證券才能恢復(fù)正常操作。雙重誤差可能由同時通過兩張證券引起，或者由通過一張遮光性異常的證券引起。為了避免破壞累加計數(shù)和總數(shù)的完整性，所以除偽假誤差之外的誤差的檢測將使運行計數(shù)復(fù)位并且從疊放盒板要除去所有的證券(在271步)，并且使它們或者返回到斗倉，或者終止計數(shù)。類似地，其它兩個可導(dǎo)向到271步的條件(完成一個批量，或完成了一個整疊放盒)也要求從疊放盒板除去所有的證券。當(dāng)疊放盒光傳感器表示證券已從疊放盒板除去時，操作恢復(fù)，并且控制過程轉(zhuǎn)到273步。
273步是一個保證證券計數(shù)不在“隱證券”條件的過程。隱證券是斗倉中最后一張證券，它是在271步之前電機停止操作期間從斗倉加到疊放盒中的，而不是傳送到疊放盒中的。由于操作員看不見這樣一張證券，并且在斗倉中沒有余下其它證券，所以在273步要進行檢驗，以確定斗倉是否像由斗倉光傳感器確定的那樣是空的。若斗倉是空的，重新啟動電機，并使電機運行一個空的暫停時間，把隱證券提供給疊放盒板。然后，在275步，由于從疊放盒板已移走了所有的證券，所以疊放盒板計數(shù)復(fù)位，控制過程返回到226步。
可以對檢測可疑偽券的前述的控制過程部分進行修改，以便實現(xiàn)檢測可疑偽券的另一種方法，在結(jié)合信號調(diào)節(jié)電路110a討論時曾提到過這個替代方法。在實施該替代方法的控制過程的修改的方案中，CPU累加(i)超過第一預(yù)定基準(zhǔn)值的磁檢測調(diào)節(jié)信號的相繼取樣值的一個第一計數(shù)；以及(ii)超過第二預(yù)定基準(zhǔn)值的取樣值的第二計數(shù)。將每個第一、第二累加計數(shù)與一個或多個和真券相關(guān)的基準(zhǔn)值進行比較，以便檢驗每一個證券。具體來說，該替代過程利用了累加計數(shù)的計數(shù)寄存器和指示證券是否已通過或沒能通過檢驗比較的標(biāo)志寄存器。在檢測間隔前、在控制過程的228步和230步，使這些寄存器初始清零。
在該替代證券檢驗方法中，圖7B控制過程的260步由圖7E中所示的一個過程代替，并記為260a。
現(xiàn)在參照圖7E，在400步控制器操作A/D轉(zhuǎn)換器，從調(diào)節(jié)電路110a獲得調(diào)節(jié)信號的取樣值。然后，在402步，控制器比較在400步得到的取樣值和代表最小閾值的一個預(yù)定基準(zhǔn)值VL。若取樣值不超過VL，則控制程序分支到418步，用于對大于VL的相繼取樣值計數(shù)的計數(shù)寄存器復(fù)位?？刂破魅缓笄斑M到414步，對此，后面再予以說明。
若在402步確定取樣值大于VL，則控制器前進到404步。在404步，用于對大于VL的相繼取樣的計數(shù)進行保持的計數(shù)寄存器加1。下面稱這種寄存器為“低計數(shù)”寄存器。然后，控制器前進至406步。
在406步，比較含在低計數(shù)寄存器中的值與一個預(yù)定的基準(zhǔn)值，該基準(zhǔn)值對應(yīng)于超過VL的相應(yīng)取樣的最小數(shù)，而VL是確認(rèn)一個證券為真券所需要的值。若低計數(shù)寄存器的累加值超過預(yù)定的基準(zhǔn)值，則控制過程前進到408步，在408步使標(biāo)志寄存器置位，從而表明已經(jīng)超過了必要的最小計數(shù)值、并且相對于低計數(shù)寄存器的值而言該證券已經(jīng)通過了核實檢驗?？刂破鞫笄斑M到410步。
若在406步低計數(shù)寄存器的值不超過必要的最小值，則控制器前進至410步。
在410步，將在400步得到的取樣值與一個預(yù)定的限值VH進行比較。若發(fā)現(xiàn)取樣值大于VH，則控制器前進到412步，使另一個寄存器(“高計數(shù)”寄存器)加1。該控制器然后到414步。
若在410步發(fā)現(xiàn)取樣值不大于VH，則控制器進到414步。
在414步，將在高計數(shù)寄存器中累加的值與一個預(yù)定的基準(zhǔn)值或最大值進行比較，高于該基準(zhǔn)值的證券被確認(rèn)為可疑的偽券。如果確定高計數(shù)寄存器的內(nèi)容大于該預(yù)定的最大值，則控制器進到416步，使通過標(biāo)志寄存器置位，這表示一個可疑的偽券?？刂破魅缓笄斑M到262步(見圖7B所示的控制過程)。若在414步在高計數(shù)寄存器中累加的值不超過該預(yù)定的最大值，則控制器從414步進到圖7B的262步，并且如先前所述使程序繼續(xù)執(zhí)行。
由圖7E所示的過程可以看出，通過標(biāo)志寄存器表示對一個真正的證券的一次成功的檢驗。若通過標(biāo)志寄存器不置位，這樣的條件表示該證券是一個可疑的偽券。如果在證券檢測期間為數(shù)不多的相繼取樣值大于下閾值VL、或者預(yù)定數(shù)目的取樣值大于上限值VH，則表示這個證券是偽券。值得注意的是，這兩個標(biāo)準(zhǔn)可像這里所述的按組合的方式實現(xiàn)，但如果期望，也可單個地使用這兩個檢驗標(biāo)準(zhǔn)中的任何一個。
在該替代證券檢驗方法的實踐中值得注意的是，可對結(jié)合圖7D所述的偽券檢測步驟288進行修改，使其主要的功能就是確定通過標(biāo)志是否代表一個可疑偽券的檢測結(jié)果。
從上述公開和附圖可以看出，本發(fā)明提供了某些新穎的和有用的特征，這些特征對于相關(guān)領(lǐng)域的普通專業(yè)人員來說都是應(yīng)該清楚的。具體而論，這里描述了一種改進的證券計數(shù)和分選設(shè)備，其中的光學(xué)的和磁的核實檢驗都是按照傳感器信號的可編程數(shù)字式閾值進行的，并且通過減小電噪聲對傳感器信號的影響提高了可靠性。
所用的術(shù)語和詞句僅用作說明而不是為了限制，不期望這些術(shù)語和詞句的使用排除了這里所表示和描述的特征和元部件(或其一部分)的等價物，應(yīng)該認(rèn)識到，在本發(fā)明所要求保護的范圍和構(gòu)思之內(nèi)各種改進都是可能的。
權(quán)利要求
1.一種檢驗具有磁性的證券的真實性的設(shè)備，包括一個證券導(dǎo)向路徑，用于在該設(shè)備中導(dǎo)引證券；一個沿證券導(dǎo)向路徑安裝的磁傳感器，用于檢測沿所說證券導(dǎo)向路徑移動的證券的磁性，當(dāng)所說磁傳感器檢測證券的磁性時，所說磁傳感器產(chǎn)生一個代表證券磁性的傳感器信號；數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，響應(yīng)來自磁傳感器的信號產(chǎn)生代表傳感器信號的有代表性的數(shù)字值；累加裝置，用于根據(jù)來自數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置的數(shù)字值產(chǎn)生一個累加值；以及比較裝置，響應(yīng)所說累加值以便將所說累加值與代表真實證券的磁性的一個預(yù)定值進行比較，由此可確定具有可接受的磁性的證券。
2.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所說累加裝置包括第一計數(shù)裝置，用于提供一個第一累加值作為超過第一預(yù)定基準(zhǔn)值的數(shù)字值的計數(shù)。
3.如權(quán)利要求2的設(shè)備，其中所說累加裝置包括第二計數(shù)裝置，用于提供一個第二累加值作為超過一個第二預(yù)定基準(zhǔn)值的數(shù)字值的計數(shù)。
4.如權(quán)利要求3的設(shè)備，其中所說比較裝置包括第一比較裝置，用于比較所說第一累加值和第一預(yù)定基準(zhǔn)值，該第一預(yù)定基準(zhǔn)值與具有真實磁特性的證券相關(guān)；第二比較裝置，用于比較所說第二累加值和第二預(yù)定基準(zhǔn)值，該第二預(yù)定基準(zhǔn)值與具有真實磁性的證券相關(guān)；以及指示裝置，響應(yīng)所說第一和第二比較裝置，用于指示該證券是否為可疑偽券。
5.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所說比較裝置包括比較所說累加值和至少兩個預(yù)定值的裝置，這兩個預(yù)定值確定了一個代表真實證券的值的一個預(yù)定的范圍。
6.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中進一步還包括用于磁化證券的磁化裝置。
7.如權(quán)利要求6的設(shè)備，其中所說磁化裝置與所說磁傳感器剛性地安裝。
8.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中進一步還包括一個信號調(diào)節(jié)電路，該電路向應(yīng)所說傳感器信號向數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置提供一個調(diào)節(jié)信號。
9.如權(quán)利要求8的設(shè)備，其中所說信號調(diào)節(jié)電路包括一個積分器，用于響應(yīng)來自磁傳感器的所說信號產(chǎn)生一個積分信號。
10.如權(quán)利要求8的設(shè)備，其中所說信號調(diào)節(jié)電路包括一個放大器，用于放大來自磁傳感器的所說信號并產(chǎn)生一個第一放大信號，以及一個濾波器，對所說第一放大信號濾波并產(chǎn)生一個濾波信號。
11.如權(quán)利要求10的設(shè)備，其中所說信號調(diào)節(jié)電路進一步還包括一個整流裝置，用于整流所說第一放大信號并向所說濾波器提供一個整流信號；以及限幅裝置，連接所說濾波器和所說數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，用于將所說濾波信號的最大幅度限制到與所說數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置兼容的一個電平。
12.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中進一步還包括約束裝置，用于將證券導(dǎo)向路徑約束在所說磁傳感器的附近，因此能夠均勻地檢測到通過所說磁傳感器的任何證券的磁性。
13.如權(quán)利要求12的設(shè)備，其中所說約束裝置包括一個可轉(zhuǎn)動的輪。
14.一種檢驗具有磁性的證券的真實性的方法，包括如下步驟沿一個導(dǎo)向路徑傳送證券；在所說傳送期間檢測證券的磁性；產(chǎn)生一個代表在所說檢測步驟檢測的證券的所說磁性的檢測信號；對所說檢測信號取樣并產(chǎn)生取樣值；累加取樣值以便至少產(chǎn)生一個累加值；比較所說累加值和代表真實證券磁性的預(yù)定值，由此可確定一個具有可接受的磁性的證券。
15.如權(quán)利要求14的方法，其中進一步還包括在所說累加步驟前將檢測信號限制在一個預(yù)定的最大電平的步驟。
16.如權(quán)利要求14的方法，其中所說累加步驟包括累加所說累加值作為所說取樣值之和。
17.如權(quán)利要求14的方法，其中所說累加值步驟包括累加一個第一累加值作為超過一個預(yù)定閾值的所說取樣值的計數(shù)。
18.如權(quán)利要求17的方法，其中所說累加步驟包括累加所說第一累加值作為超過所說預(yù)定閾值的相繼的取樣值的計數(shù)。
19.如權(quán)利要求18的方法，其中所說累加步驟包括累加一個第二累加值作為超過一個預(yù)定限值的取樣值的計數(shù)。
20.如權(quán)利要求19的方法，其中所說比較步驟包括比較所說第一累加值與一個和具有真實磁性的證券有關(guān)的預(yù)定最小值；比較所說第二累加值與一個和具有真實磁性的證券有關(guān)的預(yù)定最大值；以及根據(jù)比較的結(jié)果顯示證券處在它的磁性值代表真實證券的狀態(tài)中的時間。
全文摘要
證券處理設(shè)備(10)包括偽券檢測系統(tǒng)，根據(jù)證券(22)的磁性識別可疑偽券。每張證券(22)都在讀出磁頭(86)附近傳送，磁頭產(chǎn)生電信號(210)，調(diào)節(jié)電路(110)調(diào)節(jié)來自讀出磁頭(86)的信號(210)，使其與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(304)兼容。調(diào)節(jié)電路(110)包括一個或多個放大器(130)、濾波器(140)、整流器(160)和一個積分器(180)。向模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(304)提供來自積分器(180)的調(diào)節(jié)信號(220)，并最好將該信號限制到一個可兼容的電平。在檢測每一張證券(22)時，通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(304)獲得多個取樣值。累加取樣值產(chǎn)生代表證券(22)的一個或多個累加值(242、274、292、404、412)。將累加值與和真證券有關(guān)的一個或多個預(yù)定基準(zhǔn)值(263、264、276、280、282、288、402、406、410、414)比較，以確定檢測的證券(22)是否是一個可疑的偽券(22)。
文檔編號G07D7/00GK1118631SQ94191299
公開日1996年3月13日 申請日期1994年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月25日
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